JPH11162421A - Sheet type battery - Google Patents

Sheet type battery

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JPH11162421A
JPH11162421A JP9324621A JP32462197A JPH11162421A JP H11162421 A JPH11162421 A JP H11162421A JP 9324621 A JP9324621 A JP 9324621A JP 32462197 A JP32462197 A JP 32462197A JP H11162421 A JPH11162421 A JP H11162421A
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JP
Japan
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electrode
layer
positive
current collector
negative
Prior art date
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Application number
JP9324621A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kano
幸司 加納
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the utilization factor of a battery by arranging a stacked electrode whose one side of the outermost layer is a positive electrode and other side is a negative electrode, and an outer jacket material housing the stacked electrode, and whose inner surface facing the positive electrode functions as a positive current collector and inner surface facing the negative electrode functions as a negative current collector. SOLUTION: A sheet type secondary battery has a positive electrode layer 2 and a negative electrode layer 4 on the both sides of a positive current collector 1 and a negative current collector 3 each made of porous metal plate, and a gelled electrolyte layer 5 between the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 4 to form a stacked electrode. A rectangular frame 12 made of heat fusible resin seals the periphery with a first film 9 of an outer jacket material covering the top surface of the stacked electrode by arranging a metal layer 8 of the same kind as the positive current collector 1, and a second film 11 of the outer jacket material covering the bottom surface of the stacked electrode by arranging a metal layer 10 of the same kind as the negative current collector 3. An outer positive terminal 13 and an outer negative terminal 14 are formed by cutting out the corners of the first and second films 9, 11 and exposing the metal layers 8, 10. To prevent short of the positive and negative terminals 13, 14 in assembling, the positive and negative terminals 13, 14 are formed so as not to face.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シート形電池に関
する。
[0001] The present invention relates to a sheet-type battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えばシート形リチウムイオン二
次電池のような0.5mm程度の厚さを有するシート形
電池は、小型、軽量を重視する携帯パソコンのようなコ
ードレス機器の電源として注目され、その開発が活発に
進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, a sheet-type battery having a thickness of about 0.5 mm, such as a sheet-type lithium ion secondary battery, has attracted attention as a power source for cordless devices such as portable personal computers, which emphasize small size and light weight. , Its development is being actively promoted.

【0003】前記シート形電池の実用化にあたっての重
要な要素技術は、正極、負極の活物質の選択、電池の構
成技術の他に、外装材による薄形発電要素の密封技術が
挙げられる。前記外装材による前記薄形発電要素の密封
性が低下すると、前記発電要素を構成する電解液が揮
発、漏洩して電池反応を低減させるばかりか、外部から
湿気が容易に侵入して性能低下を招く。
[0003] Important element technologies for the practical use of the sheet-type battery include selection of active materials for a positive electrode and a negative electrode, a technology for forming a battery, and a technology for sealing a thin power generation element with an exterior material. When the sealing property of the thin power generating element by the exterior material is reduced, not only does the electrolyte constituting the power generating element volatilize and leak to reduce the battery reaction, but also moisture easily enters from the outside to reduce the performance. Invite.

【0004】このようなことから、従来の前記シート形
電池は、内面に熱融着性樹脂フィルムが配された外装材
内に正極、セパレータおよび負極を有する薄形発電要素
を前記正負極に電気的に接続された外部端子が前記外装
材の開口縁部から延出するように収納し、かつ前記開口
縁部で前記熱融着性樹脂フィルムを互いに熱融着して前
記発電要素を前記外装材内に密封した構造を有する。前
記外装材は、例えば熱融着性樹脂フィルム、アルミニウ
ム箔のようなバリアフィルムおよびポリエチレンテレフ
タレートフィルムのような剛性を有する樹脂フィルムを
少なくともこの順序で積層した積層フィルムからなる。
しかしながら、前記シート形電池は、利用率及び前記外
装材による前記薄形発電要素の密封性が必ずしも十分な
ものではなかった。
[0004] For this reason, the conventional sheet-type battery is characterized in that a thin power generating element having a positive electrode, a separator and a negative electrode in an exterior material having a heat-fusible resin film disposed on the inner surface is electrically connected to the positive and negative electrodes. The externally connected external terminals are housed so as to extend from an opening edge of the exterior material, and the heat-fusible resin films are heat-sealed to each other at the opening edge to thereby connect the power generating element to the exterior. It has a structure sealed inside the material. The exterior material is, for example, a laminated film in which a heat-fusible resin film, a barrier film such as an aluminum foil, and a rigid resin film such as a polyethylene terephthalate film are laminated at least in this order.
However, the sheet-type battery is not always sufficient in the utilization factor and the tightness of the thin power generating element by the exterior material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、利用率が改
善されたシート形電池を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sheet-type battery having an improved utilization factor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るシート形電
池は、一方の最外層が正極で、かつ他方の最外層が負極
である積層電極と、前記積層電極が収納され、前記正極
と対向する内面が前記正極の集電体として機能し、前記
負極と対向する内面が前記負極の集電体として機能する
外装材とを具備することを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a sheet-type battery in which one outermost layer is a positive electrode and the other outermost layer is a negative electrode, the stacked electrode is housed, and is opposed to the positive electrode. An inner surface that functions as a current collector of the positive electrode, and an exterior material that functions as a current collector of the negative electrode has an inner surface facing the negative electrode.

【0007】本発明に係るシート形電池は、最外層が正
極及び負極のうちのいずれか一方の電極である積層電極
と、前記積層電極が収納され、前記最外層の電極と対向
する内面が前記電極の集電体として機能する外装材とを
具備することを特徴とするものである。
In the sheet type battery according to the present invention, a laminated electrode whose outermost layer is one of a positive electrode and a negative electrode, and the laminated electrode is housed, and an inner surface facing the outermost layer electrode has the above-mentioned structure. And an exterior material functioning as a current collector for the electrode.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に係るシート形電池の一例
(第1のシート形リチウムイオン二次電池)を図1〜図
2を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る第1
のシート形リチウムイオン二次電池を示す断面図、図2
は図1の二次電池を分解した状態を示す斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One example of a sheet type battery (first sheet type lithium ion secondary battery) according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a sheet-type lithium ion secondary battery of FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a state where the secondary battery of FIG. 1 is disassembled.

【0009】図1に示すように、本発明に係る第1のシ
ート形リチウムイオン二次電池は、多孔質金属板からな
る集電体1の両面に正極層2が担持された構造を有する
正極と、多孔質金属板からなる集電体3の両面に負極層
4が担持された構造を有する負極と、前記正極層2及び
前記負極層4の間に配置されたゲル状電解質層5とを有
する積層電極を備える。前記正極集電体1と同様な金属
板からなる帯状正極端子6は、前記正極集電体1から延
出されている。前記負極集電体3と同様な金属板からな
る帯状負極端子7は、前記負極集電体3から延出されて
いる。図2に示すように、前記正極端子6は前記積層電
極の上面に折り返されている。また、前記負極端子7は
前記積層電極の下面に折り返されている。内面に前記正
極集電体1と同じ種類の金属からなる層8が配された第
1のフィルム9(外装材)は、前記積層電極の上面を被
覆している。前記金属層8には前記正極端子6が例えば
溶接などによって固定されている。内面に前記負極集電
体3と同じ種類の金属からなる層10が配された第2の
フィルム11(外装材)は、前記積層電極の下面を被覆
している。前記金属層10には前記負極端子7が例えば
溶接などによって固定されている。熱融着樹脂からなる
矩形枠12は、前記第1のフィルム9の周縁及び前記第
2のフィルム11の周縁の間に配置されている。前記矩
形枠12による熱融着によって、前記第1のフィルム9
及び前記第2のフィルム11内に前記積層電極が密封さ
れている。外部正極端子13は、前記第1のフィルム9
に前記第1のフィルム9本体のコーナを矩形に切り欠い
て前記金属層8を露出させることによって形成されてい
る。外部負極端子14は、前記第2のフィルム11に前
記第2のフィルム11の本体のコーナを矩形に切り欠い
て前記金属層10を露出させることによって形成されて
いる。なお、シート形リチウムイオン二次電池を機器等
に組み込んだときのショートを回避する観点から、前記
外部正極端子13と前記外部負極端子14は互いに対向
しないような位置に配置する。
As shown in FIG. 1, a first sheet type lithium ion secondary battery according to the present invention has a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer 2 is supported on both surfaces of a current collector 1 made of a porous metal plate. A negative electrode having a structure in which a negative electrode layer 4 is supported on both surfaces of a current collector 3 formed of a porous metal plate, and a gel electrolyte layer 5 disposed between the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 4. And a laminated electrode having the same. A strip-shaped positive electrode terminal 6 made of the same metal plate as the positive electrode current collector 1 extends from the positive electrode current collector 1. A strip-shaped negative electrode terminal 7 made of the same metal plate as the negative electrode current collector 3 extends from the negative electrode current collector 3. As shown in FIG. 2, the positive electrode terminal 6 is folded on the upper surface of the laminated electrode. The negative electrode terminal 7 is folded back on the lower surface of the laminated electrode. A first film 9 (exterior material) in which a layer 8 made of the same kind of metal as the positive electrode current collector 1 is disposed on the inner surface covers the upper surface of the laminated electrode. The positive electrode terminal 6 is fixed to the metal layer 8 by, for example, welding. A second film 11 (exterior material) having an inner surface on which a layer 10 made of the same kind of metal as the negative electrode current collector 3 is disposed covers the lower surface of the laminated electrode. The negative electrode terminal 7 is fixed to the metal layer 10 by, for example, welding. A rectangular frame 12 made of a heat-sealing resin is arranged between the periphery of the first film 9 and the periphery of the second film 11. The first film 9 is heat-sealed by the rectangular frame 12.
The laminated electrode is sealed in the second film 11. The external positive terminal 13 is connected to the first film 9.
The first film 9 is formed by notching a corner of the main body of the first film 9 in a rectangular shape to expose the metal layer 8. The external negative electrode terminal 14 is formed by exposing the metal layer 10 by cutting a corner of the main body of the second film 11 into a rectangle in the second film 11. From the viewpoint of avoiding a short circuit when the sheet-type lithium-ion secondary battery is incorporated in a device or the like, the external positive terminal 13 and the external negative terminal 14 are arranged at positions not facing each other.

【0010】前記シート形リチウムイオン二次電池の正
極、負極及び電解質層としては、例えば、以下に説明す
るものを用いることができる。(正極)この正極は、リ
チウムイオンを吸蔵・放出する材料、非水電解液及びこ
の電解液を保持するポリマーを含む正極層が集電体に担
持されたものから形成される。
As the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte layer of the sheet-type lithium ion secondary battery, for example, those described below can be used. (Positive Electrode) This positive electrode is formed of a material in which a positive electrode layer containing a material that stores and releases lithium ions, a nonaqueous electrolyte, and a polymer that holds the electrolyte is supported on a current collector.

【0011】前記材料としては、種々の酸化物(例えば
LiMn24 などのリチウムマンガン複合酸化物、二
酸化マンガン、例えばLiNiO2 などのリチウム含有
ニッケル酸化物、例えばLiCoO2 などのリチウム含
有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化
物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなど)や、
カルコゲン化合物(例えば、二硫化チタン、二硫化モリ
ブテンなど)等を挙げることができる。中でも、リチウ
ムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、
リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好ましい。
Examples of the material include various oxides (eg, lithium manganese composite oxide such as LiMn 2 O 4 , manganese dioxide, lithium-containing nickel oxide such as LiNiO 2, and lithium-containing cobalt oxide such as LiCoO 2 ). , Lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing amorphous vanadium pentoxide, etc.),
Chalcogen compounds (for example, titanium disulfide, molybdenum disulfide, etc.) can be exemplified. Among them, lithium manganese composite oxide, lithium-containing cobalt oxide,
It is preferable to use lithium-containing nickel oxide.

【0012】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。前記非水溶媒としては、
エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネー
ト(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチル
カーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DE
C)、エチルメチルカーボネート(EMC)、γ−ブチ
ロラクトン(γ−BL)、スルホラン、アセトニトリ
ル、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプ
ロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン(TH
F)、2−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることが
できる。前記非水溶媒は、単独で使用しても、2種以上
混合して使用しても良い。
The non-aqueous electrolyte is prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent. As the non-aqueous solvent,
Ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DE
C), ethyl methyl carbonate (EMC), γ-butyrolactone (γ-BL), sulfolane, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, dimethyl ether, tetrahydrofuran (TH
F) and 2-methyltetrahydrofuran. The non-aqueous solvents may be used alone or as a mixture of two or more.

【0013】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム(LiClO4 )、六フッ化リン酸リチウム(L
iPF6 )、ホウ四フッ化リチウム(LiBF4 )、六
フッ化砒素リチウム(LiAsF6 )、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム(LiCF3 SO3 )、ビスト
リフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN
(CF3 SO32 ]等のリチウム塩を挙げることがで
きる。
Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ) and lithium hexafluorophosphate (L
iPF 6 ), lithium borotetrafluoride (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide [LiN
(CF 3 SO 3 ) 2 ].

【0014】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、0.2mol/l〜2mol/lとすることが望ま
しい。前記非水電解液を保持する機能を有するポリマー
としては、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポ
リプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリ
マー、ビニリデンフロライド(VdF)とヘキサフルオ
ロプロピレン(HFP)との共重合体等を用いることが
できる。前記HFPの共重合割合は、前記共重合体の合
成方法にも依存するが、通常、最大で20重量%前後で
ある。
It is desirable that the amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent be 0.2 mol / l to 2 mol / l. Examples of the polymer having a function of retaining the nonaqueous electrolyte include a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a polymer containing the derivative, a copolymer of vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP), and the like. Can be used. The copolymerization ratio of the HFP depends on the method of synthesizing the copolymer, but is usually at most about 20% by weight.

【0015】前記正極は、導電性を向上する観点から導
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック(例えばアセ
チレンブラックなど)、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。
The positive electrode may contain a conductive material from the viewpoint of improving conductivity. Examples of the conductive material include artificial graphite, carbon black (eg, acetylene black), nickel powder, and the like.

【0016】前記正極集電体としては、例えば、アルミ
ニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシ
ュ、アルミニウム製パンチドメタル等を用いることがで
きる。 (負極)この負極は、リチウムイオンを吸蔵・放出する
材料、非水電解液及びこの電解液を保持するポリマーを
含む負極層が集電体に担持されたものから形成される。
As the positive electrode current collector, for example, aluminum expanded metal, aluminum mesh, aluminum punched metal, etc. can be used. (Negative Electrode) The negative electrode is formed from a material in which a negative electrode layer containing a material that stores and releases lithium ions, a nonaqueous electrolyte, and a polymer that holds the electrolyte is supported on a current collector.

【0017】前記材料としては、リチウムイオンを吸蔵
放出する炭素質材料を挙げることができる。かかる炭素
質材料としては、例えば、有機高分子化合物(例えば、
フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース
等)を焼成することにより得られるもの、コークスや、
メソフェーズピッチを焼成することにより得られるも
の、人造グラファイト、天然グラファイト等に代表され
る炭素質材料を挙げることができる。中でも、500℃
〜3000℃の温度で、常圧または減圧下にて前記メソ
フェーズピッチを焼成して得られる炭素質材料を用いる
のが好ましい。
Examples of the material include a carbonaceous material that stores and releases lithium ions. As such a carbonaceous material, for example, an organic polymer compound (for example,
Phenolic resin, polyacrylonitrile, cellulose, etc.) by firing, coke,
Examples thereof include those obtained by firing mesophase pitch, and carbonaceous materials typified by artificial graphite, natural graphite, and the like. Among them, 500 ℃
It is preferable to use a carbonaceous material obtained by calcining the mesophase pitch at a temperature of up to 3000 ° C. under normal pressure or reduced pressure.

【0018】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。なお、前記負極シートは、人造グラファイト、天
然グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、ニッケル粉末、ポリフェニレ
ン誘導体等の導電性材料、オレフィン系ポリマーや炭素
繊維等のフィラーを含むことを許容する。
As the non-aqueous electrolyte and the polymer, the same ones as those described for the positive electrode are used. The negative electrode sheet is allowed to contain conductive materials such as artificial graphite, natural graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, nickel powder, and polyphenylene derivatives, and fillers such as olefin polymers and carbon fibers.

【0019】前記負極集電体としては、例えば、銅製エ
キスパンドメタル、銅製メッシュ、銅製パンチドメタル
等を用いることができる。 (ゲル状電解質層)この電解質層は、非水電解液及びこ
の電解液を保持するポリマーを含む。
As the negative electrode current collector, for example, copper expanded metal, copper mesh, copper punched metal and the like can be used. (Gel-like electrolyte layer) This electrolyte layer contains a non-aqueous electrolyte and a polymer holding the electrolyte.

【0020】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。前記電解質層は、強度を更に向上させる観点か
ら、酸化硅素粉末のような無機フィラーを添加しても良
い。
As the non-aqueous electrolyte and the polymer, those similar to those described for the above-mentioned positive electrode are used. From the viewpoint of further improving the strength, the electrolyte layer may include an inorganic filler such as silicon oxide powder.

【0021】(外装材)前記第1のフィルム9は、内面
に金属層8(例えば、アルミニウム箔)が配されたもの
である。中でも、内面が前記金属層で、外側の面がポリ
エチレンテレフタレート(PET)や、ナイロンのよう
な防湿性、耐通気性、耐薬品性を担う樹脂層からなる多
層フィルムからなることが好ましい。具体的には、内面
側から外面に向けて積層した/Al箔/熱硬化性樹脂
(例えば、メラミン樹脂)/PETの多層フィルム;A
l箔/前記熱硬化性樹脂/ナイロンの多層フィルム;等
を用いることができる。
(Exterior material) The first film 9 has a metal layer 8 (for example, aluminum foil) disposed on the inner surface. In particular, it is preferable that the inner surface is formed of the above-mentioned metal layer, and the outer surface is formed of a multilayer film made of a resin layer having moisture proof property, gas permeable property and chemical resistance such as polyethylene terephthalate (PET) or nylon. Specifically, a multilayer film of / Al foil / thermosetting resin (for example, melamine resin) / PET laminated from the inner surface side to the outer surface;
1 foil / the thermosetting resin / a multilayer film of nylon; and the like.

【0022】前記第2のフィルム11は、内面に金属層
10(例えば、銅箔)が配されたものである。中でも、
内面が前記金属層で、外側の面がポリエチレンテレフタ
レート(PET)や、ナイロンのような防湿性、耐通気
性、耐薬品性を担う樹脂層からなる多層フィルムからな
ることが好ましい。具体的には、内面側から外面に向け
て積層した/銅箔/熱硬化性樹脂(例えば、メラミン樹
脂)/PETの多層フィルム;銅箔/前記熱硬化性樹脂
/ナイロンの多層フィルム;等を用いることができる。
The second film 11 has a metal layer 10 (eg, copper foil) disposed on the inner surface. Among them,
It is preferable that the inner surface is made of the above-mentioned metal layer and the outer surface is made of a multilayer film made of a resin layer having moisture proofing property, air resistance and chemical resistance such as polyethylene terephthalate (PET) or nylon. Specifically, a multilayer film of copper foil / thermosetting resin (for example, melamine resin) / PET; copper foil / the thermosetting resin / a multilayer film of nylon; Can be used.

【0023】前記矩形枠12を形成する熱融着樹脂とし
ては、例えば、アイオノマー、変性ポリエチレン、アイ
オノマーとポリエチレンとの混合物、アイオノマーと変
性ポリエチレンとの混合物等を挙げることができる。
Examples of the heat-sealing resin forming the rectangular frame 12 include ionomer, modified polyethylene, a mixture of ionomer and polyethylene, and a mixture of ionomer and modified polyethylene.

【0024】以下、本発明に係るシート形電池の別の例
(第2のシート形リチウムイオン二次電池)を説明す
る。図3は第2のシート形リチウムイオン二次電池を示
す断面図、図4は図3の二次電池を分解した状態を示す
斜視図である。
Hereinafter, another example (second sheet type lithium ion secondary battery) of the sheet type battery according to the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view showing a second sheet type lithium ion secondary battery, and FIG. 4 is a perspective view showing a state where the secondary battery of FIG. 3 is disassembled.

【0025】図3に示すように、本発明に係る第2のシ
ート形リチウムイオン二次電池は、多孔質金属板からな
る集電体21の両面に正極層22が担持された構造を有
する正極と、多孔質金属板からなる集電体23の両面に
負極層24が担持された構造を有する負極と、前記正極
層22及び前記負極層24の間に配置されたゲル状電解
質層25とを有する積層電極を備える。前記正極集電体
21と同様な金属板からなる帯状正極端子26は、前記
正極集電体21からそれぞれ延出されている。図4に示
すように、上方の正極端子26は前記積層電極の上面に
折り返されている。一方、下方の正極端子26は前記積
層電極の下面に折り返されている。図3及び図4に示す
ように、前記負極集電体23と同様な金属板からなる帯
状負極端子27は、前記負極集電体23から延出されて
いる。帯状の外部負極端子28は、前記負極端子27の
先端に接続されている。前記外部負極端子28は、例え
ば、銅箔から形成することができる。2枚のフィルム2
9、30(外装材)は、内面に前記正極集電体21と同
じ種類の金属からなる層31,32がそれぞれ配されて
いる。前記2枚のフィルム29,30は、前記積層電極
の上面及び下面をそれぞれ被覆している。前記金属層3
1には上部正極端子26が例えば溶接などによって固定
されている。一方、前記金属層32には下部正極端子2
6が例えば溶接などによって固定されている。熱融着樹
脂からなる矩形枠33,34は、前記フィルム29の周
縁と前記フィルム30の周縁で囲まれた空間にそれぞれ
配置されている。前記2枚のフィルム29、30の周縁
は、前記矩形枠33,34による熱融着によって貼り合
わされている。前記積層電極は、前記2枚のフィルム2
9、30内に密封されている。前記外部負極端子28
は、先端が外部に突出した状態で前記矩形枠33,34
の間に熱融着されている。外部正極端子35、36は、
前記フィルム29、30に前記フィルム29、30本体
のコーナを矩形に切り欠いて前記金属層31、32を露
出させることによってそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 3, the second sheet type lithium ion secondary battery according to the present invention has a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer 22 is supported on both surfaces of a current collector 21 formed of a porous metal plate. And a negative electrode having a structure in which a negative electrode layer 24 is supported on both surfaces of a current collector 23 formed of a porous metal plate, and a gel electrolyte layer 25 disposed between the positive electrode layer 22 and the negative electrode layer 24. And a laminated electrode having the same. The strip-shaped positive electrode terminals 26 made of the same metal plate as the positive electrode current collector 21 extend from the positive electrode current collector 21, respectively. As shown in FIG. 4, the upper positive electrode terminal 26 is folded on the upper surface of the laminated electrode. On the other hand, the lower positive electrode terminal 26 is folded back on the lower surface of the laminated electrode. As shown in FIGS. 3 and 4, a strip-shaped negative electrode terminal 27 made of a metal plate similar to the negative electrode current collector 23 extends from the negative electrode current collector 23. The strip-shaped external negative terminal 28 is connected to the tip of the negative terminal 27. The external negative terminal 28 can be formed, for example, from a copper foil. Two films 2
In layers 9 and 30 (exterior materials), layers 31 and 32 made of the same type of metal as the positive electrode current collector 21 are arranged on the inner surface. The two films 29 and 30 cover the upper and lower surfaces of the laminated electrode, respectively. The metal layer 3
An upper positive electrode terminal 26 is fixed to 1 by, for example, welding. On the other hand, the lower positive electrode terminal 2
6 is fixed by, for example, welding. The rectangular frames 33 and 34 made of the heat-sealing resin are respectively arranged in spaces surrounded by the periphery of the film 29 and the periphery of the film 30. The peripheral edges of the two films 29 and 30 are bonded together by thermal fusion using the rectangular frames 33 and 34. The laminated electrode includes the two films 2
Sealed inside 9,30. The external negative terminal 28
The rectangular frames 33, 34 with their tips protruding outside.
Is heat-sealed. The external positive terminals 35 and 36 are
The films 29, 30 are formed by exposing the metal layers 31, 32 by cutting the corners of the films 29, 30 into rectangular shapes.

【0026】前記シート形リチウムイオン二次電池の正
極、負極及び電解質層としては、前述した第1の二次電
池で説明したのと同様なものを用いることができる。前
記2枚のフィルム29、30は、内面に金属層31,3
2(例えば、アルミニウム箔)がそれぞれ配されたもの
である。中でも、内面が前記金属層で、外側の面がポリ
エチレンテレフタレート(PET)や、ナイロンのよう
な防湿性、耐通気性、耐薬品性を担う樹脂層からなる多
層フィルムからなることが好ましい。具体的には、前述
した第1の二次電池の第1のフィルムで説明したのと同
様な多層フィルムを用いることができる。
As the positive electrode, the negative electrode and the electrolyte layer of the sheet-type lithium ion secondary battery, the same ones as described in the first secondary battery can be used. The two films 29, 30 have metal layers 31, 3 on their inner surfaces.
2 (for example, aluminum foil). In particular, it is preferable that the inner surface is formed of the above-mentioned metal layer, and the outer surface is formed of a multilayer film made of a resin layer having moisture proof property, gas permeable property and chemical resistance such as polyethylene terephthalate (PET) or nylon. Specifically, a multilayer film similar to that described in the first film of the first secondary battery can be used.

【0027】前記矩形枠33,34を形成する熱融着樹
脂としては、前述した第1の二次電池で説明したのと同
様なものを挙げることができる。以上詳述したように本
発明に係るシート形電池によれば、積層電極の一方の最
外層は正極で、かつ他方の最外層は負極であり、外装材
は、前記最外層の正極と対向する内面が前記正極の集電
体として機能し、かつ前記最外層の負極と対向する内面
が前記負極の集電体として機能する。このようなシート
形電池によれば、積層電極の最外層に位置する正極及び
負極の集電効率を向上することができるため、利用率を
向上することができ、放電容量を高めることができる。
As the heat-sealing resin forming the rectangular frames 33 and 34, the same ones as described in the first secondary battery can be used. As described in detail above, according to the sheet-type battery of the present invention, one outermost layer of the laminated electrode is a positive electrode, and the other outermost layer is a negative electrode, and the outer packaging material faces the positive electrode of the outermost layer. An inner surface functions as a current collector of the positive electrode, and an inner surface facing the negative electrode of the outermost layer functions as a current collector of the negative electrode. According to such a sheet-type battery, the current collection efficiency of the positive electrode and the negative electrode located at the outermost layers of the laminated electrode can be improved, so that the utilization factor can be improved and the discharge capacity can be increased.

【0028】また、前記外装材の表面に外部正負極端子
を形成することによって、外部正負極端子を外装材の封
止部から延出させずに済むため、外装材による積層電極
の密封性を大幅に向上することができる。
Further, by forming the external positive and negative terminals on the surface of the exterior material, it is not necessary to extend the external positive and negative terminals from the sealing portion of the exterior material. It can be greatly improved.

【0029】前記外装材として、内面に前記正極の集電
体と同じ種類の金属層が配された第1のフィルムと内面
に前記負極の集電体と同じ種類の金属層が配された第2
のフィルムとを張り合わせたものを用い、前記第1のフ
ィルムの金属層と前記最外層の正極の集電体とを電気的
に接続すると共に、前記第2のフィルムの金属層と前記
最外層の負極の集電体とを電気的に接続することによっ
て、前記外装材の内面を積層電極の最外層に位置する正
負極の集電体として利用することができる。その結果、
利用率及び放電容量が向上されたシート形電池を実現す
ることができる。
As the exterior material, a first film having the same type of metal layer as the current collector of the positive electrode disposed on the inner surface, and a first film having the same type of metal layer as the current collector of the negative electrode disposed on the inner surface. 2
And electrically connecting the metal layer of the first film to the current collector of the outermost positive electrode, and bonding the metal layer of the second film to the outermost layer. By electrically connecting the current collector of the negative electrode, the inner surface of the exterior material can be used as a current collector of the positive and negative electrodes located in the outermost layer of the laminated electrode. as a result,
A sheet-type battery with improved utilization and discharge capacity can be realized.

【0030】この外装材の前記第1のフィルムの表面を
切り欠くことにより露出させた前記金属層を外部正極端
子とし、かつ前記第2のフィルムの表面を切り欠くこと
により露出させた前記金属層を外部負極端子とすること
によって、前記外装材の表面に外部正負極端子を形成す
ることができる。その結果、外装材による積層電極の密
封性が改善されたシート形電池を実現することができ
る。
The metal layer exposed by notching the surface of the first film of the exterior material is used as an external positive electrode terminal, and the metal layer exposed by notching the surface of the second film. Is used as an external negative electrode terminal, so that external positive and negative electrode terminals can be formed on the surface of the exterior material. As a result, it is possible to realize a sheet-type battery in which the sealing property of the laminated electrode by the exterior material is improved.

【0031】また、本発明に係る別のシート形電池によ
れば、積層電極の最外層は正極及び負極のうちのいずれ
か一方の電極であり、外装材は、前記最外層に位置する
電極と対向する内面が前記電極の集電体として機能す
る。このようなシート形電池によれば、積層電極の最外
層に位置する正極または負極の集電効率を向上すること
ができるため、利用率を向上することができ、放電容量
を高めることができる。
Further, according to another sheet-type battery according to the present invention, the outermost layer of the laminated electrode is one of the positive electrode and the negative electrode, and the outer package is formed of the outermost layer and the electrode located in the outermost layer. Opposing inner surfaces function as current collectors for the electrodes. According to such a sheet-type battery, the current collection efficiency of the positive electrode or the negative electrode located at the outermost layer of the laminated electrode can be improved, so that the utilization factor can be improved and the discharge capacity can be increased.

【0032】前記外装材の表面に外部電極端子を形成す
ることによって、最外層に位置する電極の外部端子につ
いては、外装材の封止部から延出させる構成をとらずに
済むため、外装材による積層電極の密封性を向上するこ
とができる。
By forming the external electrode terminals on the surface of the exterior material, the external terminals of the electrodes located in the outermost layer do not have to be configured to extend from the sealing portion of the exterior material. Can improve the sealing property of the laminated electrode.

【0033】前記外装材として、内面に前記電極の集電
体と同じ種類の金属層が配されたフィルムを用い、前記
フィルムの金属層と前記最外層の電極の集電体とを電気
的に接続することによって、前記外装材の内面を積層電
極の最外層に位置する電極の集電体として利用すること
ができる。その結果、利用率及び放電容量が向上された
シート形電池を実現することができる。
As the exterior material, a film having the same type of metal layer as the current collector of the electrode on the inner surface is used, and the metal layer of the film and the current collector of the outermost electrode are electrically connected. By connecting, the inner surface of the exterior material can be used as a current collector for an electrode located on the outermost layer of the laminated electrode. As a result, a sheet-type battery with improved utilization and discharge capacity can be realized.

【0034】この外装材のフィルムの表面を切り欠くこ
とにより露出させた前記金属層を外部電極端子とするこ
とによって、前記外装材の表面に外部電極端子を形成す
ることができる。その結果、外装材による積層電極の密
封性が改善されたシート形電池を実現することができ
る。
The external electrode terminals can be formed on the surface of the exterior material by using the metal layer exposed by cutting out the surface of the film of the exterior material as external electrode terminals. As a result, it is possible to realize a sheet-type battery in which the sealing property of the laminated electrode by the exterior material is improved.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 (実施例1)<正極の作製>まず、活物質として組成式
がLiMn24 で表されるリチウムマンガン複合酸化
物と、カーボンブラックと、ビニリデンフロライド−ヘ
キサフルオロプロピレン(VdF−HFP)の共重合体
粉末と、可塑剤としてフタル酸ジブチル(DBP)との
混合液をアセトン中で混合し、ペーストを調製した。な
お、各材料の配合比(LiMn24 :VdF−HFP
の共重合体:カーボンブラック:DBP)は、56重量
%:17重量%:5重量%:22重量%にした。得られ
たペーストをポリエチレンテレフタレートフィルム(P
ETフィルム)上に塗布し、シート化し、非水電解液未
含浸の正極シートを作製した。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Example 1) <Preparation of positive electrode> First, a lithium manganese composite oxide represented by a composition formula of LiMn 2 O 4 as an active material, carbon black, and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VdF-HFP) were used. A mixed solution of the copolymer powder and dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer was mixed in acetone to prepare a paste. The mixing ratio of each material (LiMn 2 O 4 : VdF-HFP)
(Copolymer: carbon black: DBP) was 56% by weight: 17% by weight: 5% by weight: 22% by weight. The obtained paste is applied to a polyethylene terephthalate film (P
(ET film), and formed into a sheet to produce a positive electrode sheet not impregnated with a non-aqueous electrolyte.

【0036】帯状端子部を有する正極集電体として、ア
ルミニウム製エキスパンドメタルを用意した。この集電
体の両面に前記正極シートを熱ロールで加熱圧着するこ
とにより非水電解液未含浸の正極を作製した。
An expanded metal made of aluminum was prepared as a positive electrode current collector having a strip-shaped terminal portion. The positive electrode sheet was hot-pressed on both surfaces of the current collector with a hot roll to produce a positive electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte.

【0037】<負極の作製>活物質としてメソフェーズ
ピッチ炭素繊維と、ビニリデンフロライド−ヘキサフル
オロプロピレン(VdF−HFP)の共重合体粉末と、
可塑剤{フタル酸ジブチル(DBP)}とをアセトン中
で混合し、ペーストを調製した。なお、材料の配合比
(炭素繊維:VdF−HFPの共重合体:DBP)は、
58重量%:17重量%:25重量%にした。得られた
ペーストをポリエチレンテレフタレートフィルム(PE
Tフィルム)上に塗布し、シート化し、電解液未含浸の
負極シートを作製した。
<Preparation of Negative Electrode> Mesophase pitch carbon fiber as an active material, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VdF-HFP) copolymer powder,
A plasticizer {dibutyl phthalate (DBP)} was mixed in acetone to prepare a paste. The compounding ratio of the materials (carbon fiber: VdF-HFP copolymer: DBP)
58% by weight: 17% by weight: 25% by weight. The obtained paste is applied to a polyethylene terephthalate film (PE
T film) to form a sheet, thereby producing a negative electrode sheet not impregnated with an electrolytic solution.

【0038】帯状端子部を有する負極集電体として、銅
製エキスパンドメタルを用意した。この集電体の両面に
前記負極シートを熱ロールで加熱圧着することにより電
解液未含浸の負極を作製した。
A copper expanded metal was prepared as a negative electrode current collector having a strip-shaped terminal portion. The negative electrode sheet was heat-pressed on both surfaces of the current collector with a hot roll to produce a negative electrode impregnated with no electrolyte.

【0039】<ゲル状電解層の作製>酸化硅素粉末を2
2.2重量部と、VdF−HFPの共重合体粉末を3
3.3重量部と、可塑剤{フタル酸ジブチル(DB
P)}44.5重量部とをアセトン中で混合し、ペース
ト状にした。得られたペーストをポリエチレンテレフタ
レートフィルム(PETフィルム)上に塗布し、シート
化し、電解液未含浸の電解質層を作製した。
<Preparation of Gel Electrolyte Layer>
2.2 parts by weight of VdF-HFP copolymer powder
3.3 parts by weight and plasticizer dibutyl phthalate (DB
P) # 44.5 parts by weight was mixed in acetone to form a paste. The obtained paste was applied on a polyethylene terephthalate film (PET film), formed into a sheet, and an electrolyte layer not impregnated with the electrolyte was prepared.

【0040】<非水電解液の調製>エチレンカーボネー
ト(EC)とジメチルカーボネート(DMC)が体積比
で2:1の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
LiPF6 をその濃度が1mol/lになるように溶解
させて非水電解液を調製した。
<Preparation of Nonaqueous Electrolyte> A nonaqueous solvent in which ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) were mixed at a volume ratio of 2: 1 was mixed with LiPF 6 as an electrolyte at a concentration of 1 mol / mol. 1 to prepare a non-aqueous electrolyte.

【0041】<電池の組立>前記正極の正極層と前記負
極の負極層の間に前記電解質層を介在させ、積層し、こ
れらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、積層物を作
製した。このような積層物をメタノール中に浸漬し、前
記積層物中のDBPをメタノールによって抽出し、除去
した。これを乾燥し、端子部を除く外形寸法が4cm×
5cmの積層電極を作製した。前記正極端子部を前記積
層電極の上面に折り返すと共に、前記負極端子部を前記
積層電極の下面に折り返した。
<Assembly of Battery> The electrolyte layer was interposed between the positive electrode layer of the positive electrode and the negative electrode layer of the negative electrode, laminated, and heated and pressed by a heated rigid roll to produce a laminate. Such a laminate was immersed in methanol, and the DBP in the laminate was extracted with methanol and removed. After drying this, the outer dimensions except for the terminal part are 4 cm x
A 5 cm laminated electrode was produced. The positive electrode terminal portion was folded on the upper surface of the laminated electrode, and the negative electrode terminal portion was folded on the lower surface of the laminated electrode.

【0042】次に、負極外装材として厚さが75μmの
PET層、厚さが5μmのメラミン樹脂を含む熱硬化樹
脂層及び厚さが20μmの銅箔層がこの順番に積層され
た多層フィルムを用意した。前記多層フィルムのコーナ
部のPET層及び熱硬化樹脂層を矩形に切り欠き、前記
銅箔を露出させることによって外部負極端子を形成し
た。前記負極外装材を前記積層電極に前記銅箔層と前記
積層電極の下面(負極層)とが接するように配置し、前
記銅箔層に前記負極端子を溶接した。次いで、前記負極
外装材の周縁に厚さが0.5mmで、アイオノマー変性
ポリプロピレンからなる矩形枠を載置した。正極外装材
として厚さが75μmのPET層、厚さが5μmのメラ
ミン樹脂を含む熱硬化性樹脂層及び厚さが20μmのア
ルミニウム箔層がこの順番に積層された多層フィルムを
用意した。前記多層フィルムのコーナ部のPET層及び
熱硬化性樹脂層を矩形に切り欠き、前記アルミニウム箔
を露出させることによって外部正極端子を形成した。前
記正極外装材を前記積層電極に前記アルミニウム箔層と
前記積層電極の上面(正極層)とが接するように配置
し、前記アルミニウム箔層に前記正極端子を溶接した。
なお、前記正極外装材を前記積層電極に載置する際、前
記負極外装材の外部負極端子と前記正極外装材の外部正
極端子とが対向しないようにした。
Next, a multilayer film in which a PET layer having a thickness of 75 μm, a thermosetting resin layer containing a melamine resin having a thickness of 5 μm, and a copper foil layer having a thickness of 20 μm were laminated in this order as a negative electrode packaging material was prepared. Prepared. An external negative electrode terminal was formed by notching a PET layer and a thermosetting resin layer at corners of the multilayer film and exposing the copper foil. The negative electrode exterior material was arranged so that the copper foil layer and the lower surface (negative electrode layer) of the multilayer electrode were in contact with the laminated electrode, and the negative electrode terminal was welded to the copper foil layer. Next, a rectangular frame having a thickness of 0.5 mm and made of ionomer-modified polypropylene was placed on the periphery of the negative electrode packaging material. A multilayer film was prepared in which a PET layer having a thickness of 75 μm, a thermosetting resin layer containing a melamine resin having a thickness of 5 μm, and an aluminum foil layer having a thickness of 20 μm were laminated in this order as a cathode exterior material. An external positive electrode terminal was formed by notching the PET layer and the thermosetting resin layer at the corners of the multilayer film in a rectangular shape and exposing the aluminum foil. The positive electrode exterior material was disposed so that the aluminum foil layer and the upper surface (positive electrode layer) of the multilayer electrode were in contact with the laminated electrode, and the positive electrode terminal was welded to the aluminum foil layer.
Note that, when the positive electrode packaging material was placed on the laminated electrode, the external negative electrode terminal of the negative electrode packaging material and the external positive electrode terminal of the positive electrode packaging material did not face each other.

【0043】次いで、前記正負極外装材の3つの端部を
加熱加圧することによって封止した。残りの端部から前
記組成の非水電解液0.4gを注液し、前記積層電極に
含浸させた。ひきつづき、この熱融着されていない端部
を加熱加圧することにより、前述した図1及び図2に示
す構造を有し、外形寸法が5cm×6cmで、電気容量
が50mAhのシート形リチウムイオン二次電池を製造
した。 (比較例1)実施例1と同様な正極と実施例1と同様な
負極の間に実施例1と同様な電解質層を介在させ、積層
し、これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、積層
物を作製した。このような積層物をメタノール中に浸漬
し、前記積層物中のDBPをメタノールによって抽出
し、除去した。これを乾燥した。前記正極の端子部に外
部正極端子として帯状アルミニウム箔を溶接した。ま
た、前記負極の端子部に外部負極端子として帯状銅箔を
溶接し、端子部を除く外形寸法が4cm×5cmの積層
電極を作製した。
Next, the three ends of the positive and negative electrode packaging materials were sealed by heating and pressing. 0.4 g of a non-aqueous electrolyte solution having the above composition was injected from the remaining end, and the laminated electrode was impregnated. Subsequently, by heating and pressurizing the end portion that has not been heat-sealed, the sheet-shaped lithium-ion battery having the above-described structure shown in FIGS. 1 and 2 and having an outer dimension of 5 cm × 6 cm and an electric capacity of 50 mAh is provided. A secondary battery was manufactured. (Comparative Example 1) An electrolyte layer similar to that of Example 1 was interposed between a positive electrode similar to that of Example 1 and a negative electrode similar to that of Example 1, laminated, and then heated and pressed by a heated rigid roll. A laminate was made. Such a laminate was immersed in methanol, and the DBP in the laminate was extracted with methanol and removed. This was dried. A strip-shaped aluminum foil was welded to the terminal part of the positive electrode as an external positive terminal. In addition, a strip-shaped copper foil was welded to the terminal portion of the negative electrode as an external negative electrode terminal, to produce a laminated electrode having an outer dimension of 4 cm × 5 cm excluding the terminal portion.

【0044】次に、外装材として、厚さが50μmのP
ET層と、厚さが5μmのメラミン樹脂を含む熱硬化性
樹脂層と、厚さが20μmのアルミニウム箔と、厚さが
25μmのアイオノマー樹脂層とがこの順番に積層され
た多層フィルムを用意した。前記フィルムを前記アイオ
ノマー樹脂層が内側に位置するように二つ折りにし、前
記積層電極を前記正極リード及び前記負極リードが前記
フィルムから延出するように被覆した。このフィルムの
開口部のうち2辺を熱融着することにより封止した。次
いで、熱融着されていない一端部から実施例1と同様な
組成の非水電解液0.4gを注液し、前記積層電極に含
浸させた。ひきつづき、この熱融着されていない端部を
加熱融着することにより、図5に示す構造を有し、外部
端子部分を除く外形寸法が5cm×6cmで、電気容量
が50mAhのシート形リチウムイオン二次電池を製造
した。
Next, as an exterior material, a 50 μm thick P
A multilayer film was prepared in which an ET layer, a thermosetting resin layer containing a melamine resin having a thickness of 5 μm, an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and an ionomer resin layer having a thickness of 25 μm were laminated in this order. . The film was folded in two so that the ionomer resin layer was located inside, and the laminated electrode was covered so that the positive electrode lead and the negative electrode lead extended from the film. Two sides of the opening of the film were sealed by heat fusion. Next, 0.4 g of a non-aqueous electrolyte having the same composition as in Example 1 was injected from one end not subjected to the heat fusion, and the laminated electrode was impregnated. Subsequently, the non-heat-fused end portion is heat-fused to form a sheet-shaped lithium ion having a structure shown in FIG. 5 having an outer dimension of 5 cm × 6 cm excluding external terminal portions and an electric capacity of 50 mAh. A secondary battery was manufactured.

【0045】すなわち、図5に示すように、前記二次電
池は、集電体41の両面に正極層42が担持された構造
を有する正極と、集電体43の両面に負極層44が担持
された構造を有する負極とを備える。ゲル状電解質層4
5は、前記正極層42及び前記負極層44の間に配置さ
れている。前記正極の集電体41は、この集電体と同じ
材料からなる帯状端子部46を有する。前記負極の集電
体43は、前記端子部46と対向しないような位置にこ
の集電体と同じ材料からなる帯状端子部47を有する。
正極リード48は、前記帯状端子部46に接続されてい
る。負極リード49は、前記負極端子部47に接続され
ている。前記正極、前記負極及び前記ゲル状電解質層
(発電要素)は、二つ折りにしたフィルム50によって
被覆されている。前記フィルム50の開口部は、熱融着
により封止されている。
That is, as shown in FIG. 5, the secondary battery has a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer 42 is supported on both surfaces of a current collector 41 and a negative electrode layer 44 on both surfaces of a current collector 43. And a negative electrode having the structure described above. Gel electrolyte layer 4
5 is arranged between the positive electrode layer 42 and the negative electrode layer 44. The positive electrode current collector 41 has a strip-shaped terminal portion 46 made of the same material as the current collector. The negative electrode current collector 43 has a strip-shaped terminal portion 47 made of the same material as the current collector at a position not facing the terminal portion 46.
The positive electrode lead 48 is connected to the strip-shaped terminal portion 46. The negative electrode lead 49 is connected to the negative electrode terminal 47. The positive electrode, the negative electrode, and the gel electrolyte layer (power generation element) are covered with a folded film 50. The opening of the film 50 is sealed by heat fusion.

【0046】得られた実施例1及び比較例1の二次電池
について、60℃の恒温槽に1ヶ月間保存した後、重量
を測定し、高温保存前の重量からの減少量を求め、その
結果を下記表1に示す。
The obtained secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1 were stored in a thermostat at 60 ° C. for one month, weighed, and the amount of decrease from the weight before storage at high temperature was determined. The results are shown in Table 1 below.

【0047】また、実施例1及び比較例1の二次電池に
ついて、充放電電流が20mAで、充電電圧が4.2
V、放電電圧が2.7Vの充放電サイクルを100サイ
クル施し、重量を測定し、この充放電サイクルを施す前
の重量からの減少量を求め、その結果を下記表1に示
す。
The charge and discharge current of the secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1 was 20 mA, and the charge voltage was 4.2.
V and a discharge voltage of 2.7 V were subjected to 100 charge / discharge cycles, the weight was measured, and the amount of decrease from the weight before the charge / discharge cycle was determined. The results are shown in Table 1 below.

【0048】実施例1及び比較例1の二次電池につい
て、充放電電流が20mAで、充電電圧が4.2V、放
電電圧が2.7Vの充放電サイクルを100サイクル施
した際の放電容量を測定し、設計容量に対する前記容量
の割合を100分率で算出し、利用率を求め、その結果
を下記表1に示す。
With respect to the secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1, the discharge capacity after 100 charge / discharge cycles of a charge / discharge current of 20 mA, a charge voltage of 4.2 V, and a discharge voltage of 2.7 V was measured. The measured capacity was calculated by calculating the ratio of the capacity to the design capacity by 100%, and the utilization rate was obtained. The results are shown in Table 1 below.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】表1から明らかなように、実施例1の二次
電池は、比較例1の二次電池に比べて高温保管及び充放
電サイクルによる重量減少量が少なく、外装材による積
層電極の密封性を向上できることがわかる。また、実施
例1の二次電池は、比較例1の二次電池に比べて利用率
を向上できることがわかる。 (実施例2)実施例1と同様な正極を2枚と、実施例1
と同様な負極を1枚と、実施例1と同様なゲル状電解質
層を2枚用意した。前記正極及び前記負極をその間にゲ
ル状電解質層を介在させながら交互に積層し、これらを
加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、積層物を作製し
た。このような積層物をメタノール中に浸漬し、前記積
層物中のDBPをメタノールによって抽出し、除去し
た。これを乾燥し、前記負極の端子部に帯状銅箔からな
る外部負極端子を溶接することによって端子部を除く寸
法が4cm×5cmの積層電極を作製した。
As is apparent from Table 1, the secondary battery of Example 1 has a smaller weight loss due to high-temperature storage and charge / discharge cycles than the secondary battery of Comparative Example 1, and the sealing of the laminated electrode by the exterior material. It can be seen that the properties can be improved. In addition, it can be seen that the utilization rate of the secondary battery of Example 1 can be improved as compared with the secondary battery of Comparative Example 1. (Example 2) Two positive electrodes similar to those in Example 1 and
And one gel electrolyte layer similar to that of Example 1 was prepared. The positive electrode and the negative electrode were alternately laminated with a gel electrolyte layer interposed therebetween, and these were heat-pressed with a heated rigid roll to produce a laminate. Such a laminate was immersed in methanol, and the DBP in the laminate was extracted with methanol and removed. This was dried, and an external negative electrode terminal made of a strip-shaped copper foil was welded to the terminal portion of the negative electrode to produce a laminated electrode having a size excluding the terminal portion of 4 cm × 5 cm.

【0051】得られた積層電極の上部正極端子を上面に
折り返すと共に、下部正極端子を下面に折り返した。次
に、正極外装材として厚さが75μmのPET層、厚さ
が5μmのメラミン樹脂を含む熱硬化性樹脂層及び厚さ
が20μmのアルミニウム箔層がこの順番に積層された
多層フィルムを2枚用意した。前記各多層フィルムのコ
ーナ部のPET層及び熱硬化性樹脂層を矩形に切り欠
き、前記アルミニウム箔を露出させることによって外部
正極端子をそれぞれ形成した。前記正極外装材の一方を
前記積層電極に前記アルミニウム箔層と前記積層電極の
下面とが接するように配置し、前記アルミニウム層に前
記上部正極端子を溶接によって固定した。この正極外装
材の周縁に厚さが0.8mmで、アイオノマー変性ポリ
プロピレンからなる上部矩形枠及び下部矩形枠を載置
し、これら矩形枠の間から前記積層電極の前記外部負極
端子を延出させた。前記正極外装材の他方を前記積層電
極に前記アルミニウム箔層と前記積層電極の上面とが接
するように配置し、前記アルミニウム層に前記下部正極
端子を溶接によって固定した。
The upper positive electrode terminal of the obtained laminated electrode was folded back to the upper surface, and the lower positive electrode terminal was folded back to the lower surface. Next, two multilayer films in which a 75 μm-thick PET layer, a 5 μm-thick thermosetting resin layer containing a melamine resin, and a 20 μm-thick aluminum foil layer were laminated in this order as a positive electrode exterior material were used. Prepared. An external positive electrode terminal was formed by notching the PET layer and the thermosetting resin layer at the corners of each of the multilayer films in a rectangular shape and exposing the aluminum foil. One of the positive electrode exterior materials was arranged such that the aluminum foil layer and the lower surface of the multilayer electrode were in contact with the multilayer electrode, and the upper positive electrode terminal was fixed to the aluminum layer by welding. An upper rectangular frame and a lower rectangular frame made of ionomer-modified polypropylene having a thickness of 0.8 mm are placed on the periphery of the positive electrode packaging material, and the external negative electrode terminal of the laminated electrode is extended from between these rectangular frames. Was. The other of the positive electrode exterior materials was arranged so that the aluminum foil layer and the upper surface of the multilayer electrode were in contact with the multilayer electrode, and the lower positive electrode terminal was fixed to the aluminum layer by welding.

【0052】次いで、これら正極外装材の3つの端部を
加熱加圧することによって封止した。残りの端部から前
記組成の非水電解液0.7gを注液し、前記積層電極に
含浸させた。ひきつづき、この熱融着されていない端部
を加熱加圧することにより、前述した図3及び図4に示
す構造を有し、外部端子部を除く外形寸法が5cm×6
cmで、電気容量が100mAhのシート形リチウムイ
オン二次電池を製造した。 (比較例2)実施例1と同様な正極を2枚と、実施例1
と同様な負極を1枚と、実施例1と同様なゲル状電解質
層を2枚用意した。前記正極及び前記負極をその間にゲ
ル状電解質層を介在させながら交互に積層し、これらを
加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、積層物を作製し
た。このような積層物をメタノール中に浸漬し、前記積
層物中のDBPをメタノールによって抽出し、除去し
た。これを乾燥した。前記正極の端子部2つを外部正極
端子としての帯状アルミニウム箔に溶接した。また、前
記負極の端子部に外部負極端子としての帯状銅箔を溶接
し、端子を除く外形寸法が4cm×5cmの積層電極を
作製した。
Next, the three ends of these positive electrode packaging materials were sealed by heating and pressing. 0.7 g of a non-aqueous electrolyte having the above composition was injected from the remaining end, and the laminated electrode was impregnated. Subsequently, by heating and pressurizing the end portion that has not been heat-sealed, the end portion having the above-described structure shown in FIGS.
cm, and a sheet-type lithium ion secondary battery having an electric capacity of 100 mAh was manufactured. Comparative Example 2 Two positive electrodes similar to those in Example 1 and
And one gel electrolyte layer similar to that of Example 1 was prepared. The positive electrode and the negative electrode were alternately laminated with a gel electrolyte layer interposed therebetween, and these were heat-pressed with a heated rigid roll to produce a laminate. Such a laminate was immersed in methanol, and the DBP in the laminate was extracted with methanol and removed. This was dried. The two terminal portions of the positive electrode were welded to a strip-shaped aluminum foil as an external positive terminal. Further, a strip-shaped copper foil as an external negative electrode terminal was welded to the terminal portion of the negative electrode, thereby producing a laminated electrode having an outer dimension of 4 cm × 5 cm excluding the terminal.

【0053】次に、外装材として、比較例1と同様な多
層フィルムを用意した。前記フィルムを前記アイオノマ
ー樹脂層が内側に位置するように二つ折りにし、前記積
層電極を前記正極リード及び前記負極リードが前記フィ
ルムから延出するように被覆した。このフィルムの開口
部のうち2辺を熱融着することにより封止した。次い
で、熱融着されていない一端部から実施例1と同様な組
成の非水電解液0.7gを注液し、前記積層電極に含浸
させた。ひきつづき、この熱融着されていない端部を加
熱融着することにより、外部端子部分を除く外形寸法が
5cm×6cmで、電気容量が100mAhのシート形
リチウムイオン二次電池を製造した。
Next, a multilayer film similar to that of Comparative Example 1 was prepared as an exterior material. The film was folded in two so that the ionomer resin layer was located inside, and the laminated electrode was covered so that the positive electrode lead and the negative electrode lead extended from the film. Two sides of the opening of the film were sealed by heat fusion. Next, 0.7 g of a non-aqueous electrolytic solution having the same composition as in Example 1 was injected from one end not thermally fused, and the laminated electrode was impregnated. Subsequently, the non-heat-fused end portion was heat-fused to produce a sheet-type lithium-ion secondary battery having an outer dimension of 5 cm × 6 cm excluding the external terminal portion and an electric capacity of 100 mAh.

【0054】得られた実施例2及び比較例2の二次電池
について、60℃の恒温槽に1ヶ月間保存した後、重量
を測定し、高温保存前の重量からの減少量を求め、その
結果を下記表2に示す。
The obtained secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 2 were stored in a thermostat at 60 ° C. for one month, weighed, and the amount of reduction from the weight before high-temperature storage was determined. The results are shown in Table 2 below.

【0055】また、実施例2及び比較例2の二次電池に
ついて、充放電電流が20mAで、充電電圧が4.2
V、放電電圧が2.7Vの充放電サイクルを100サイ
クル施し、重量を測定し、この充放電サイクルを施す前
の重量からの減少量を求め、その結果を下記表2に示
す。
The secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 2 had a charge / discharge current of 20 mA and a charge voltage of 4.2.
V and a discharge voltage of 2.7 V were subjected to 100 charge / discharge cycles, the weight was measured, and the amount of decrease from the weight before the charge / discharge cycle was determined. The results are shown in Table 2 below.

【0056】実施例2及び比較例2の二次電池につい
て、充放電電流が20mAで、充電電圧が4.2V、放
電電圧が2.7Vの充放電サイクルを100サイクル施
した際の放電容量を測定し、設計容量に対する前記容量
の割合を100分率で算出し、利用率を求め、その結果
を下記表2に示す。
With respect to the secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 2, the discharge capacity when 100 charge / discharge cycles of a charge / discharge current of 20 mA, a charge voltage of 4.2 V, and a discharge voltage of 2.7 V were performed. The ratio was measured and the ratio of the capacity to the design capacity was calculated as a percentage, and the utilization was determined. The results are shown in Table 2 below.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】表2から明らかなように、実施例2の二次
電池は、比較例2の二次電池に比べて高温保管及び充放
電サイクルによる重量減少量が少なく、外装材による積
層電極の密封性を向上できることがわかる。また、実施
例2の二次電池は、比較例2の二次電池に比べて利用率
を向上できることがわかる。
As is clear from Table 2, the secondary battery of Example 2 has a smaller weight loss due to high-temperature storage and charge / discharge cycles than the secondary battery of Comparative Example 2, and the sealing of the laminated electrode by the exterior material. It can be seen that the properties can be improved. Further, it can be seen that the utilization rate of the secondary battery of Example 2 can be improved as compared with the secondary battery of Comparative Example 2.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、利
用率が向上されたシート形リチウムイオン二次電池を提
供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a sheet-type lithium ion secondary battery having an improved utilization factor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るシート形電池の一例(シート形リ
チウムイオン二次電池)を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a sheet-type battery (sheet-type lithium-ion secondary battery) according to the present invention.

【図2】図1の二次電池を分解した状態を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the secondary battery of FIG. 1 is disassembled.

【図3】本発明に係るシート形電池の別の例(シート形
リチウムイオン二次電池)を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a sheet-type battery according to the present invention (a sheet-type lithium-ion secondary battery).

【図4】図3の二次電池を分解した状態を示す斜視図。FIG. 4 is an exemplary perspective view showing a state where the secondary battery of FIG. 3 is disassembled;

【図5】比較例1のシート形リチウムイオン二次電池を
示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a sheet-type lithium-ion secondary battery of Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…正極集電体、 2…正極層、 3…負極集電体、 4…負極層、 5…ゲル状電解質層、 6…正極端子部、 7…負極端子部、 8…金属層、 9…第1フィルム(正極外装材)、 10…金属層、 11…第2フィルム(負極外装材)、 12…熱融着性樹脂からなる矩形枠、 13…外部正極端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive electrode collector, 2 ... Positive electrode layer, 3 ... Negative electrode current collector, 4 ... Negative electrode layer, 5 ... Gel electrolyte layer, 6 ... Positive electrode terminal part, 7 ... Negative electrode terminal part, 8 ... Metal layer, 9 ... 1st film (positive casing material), 10: metal layer, 11: second film (negative casing material), 12: rectangular frame made of heat-fusible resin, 13: external positive terminal.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の最外層が正極で、かつ他方の最外
層が負極である積層電極と、前記積層電極が収納され、
前記正極と対向する内面が前記正極の集電体として機能
し、前記負極と対向する内面が前記負極の集電体として
機能する外装材とを具備することを特徴とするシート形
電池。
1. A laminated electrode in which one outermost layer is a positive electrode and the other outermost layer is a negative electrode;
A sheet-type battery comprising: an inner surface facing the positive electrode serving as a current collector for the positive electrode; and an outer material facing the negative electrode serving as a current collector for the negative electrode.
【請求項2】 前記外装材は、表面に外部正極端子と外
部負極端子とを有することを特徴とする請求項1記載の
シート形電池。
2. The sheet-type battery according to claim 1, wherein the exterior material has an external positive terminal and an external negative terminal on a surface.
【請求項3】 最外層が正極及び負極のうちのいずれか
一方の電極である積層電極と、前記積層電極が収納さ
れ、前記最外層の電極と対向する内面が前記電極の集電
体として機能する外装材とを具備することを特徴とする
シート形電池。
3. A laminated electrode in which an outermost layer is one of a positive electrode and a negative electrode, and the laminated electrode is housed, and an inner surface facing the outermost layer electrode functions as a current collector of the electrode. A sheet-type battery comprising:
【請求項4】 前記外装材は、表面に外部電極端子を有
することを特徴とする請求項3記載のシート形電池。
4. The sheet-type battery according to claim 3, wherein the exterior material has external electrode terminals on a surface.
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