KR101705415B1 - 적층형 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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가즈미 히사지마
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 적층형 전지(100)는 부극(130), 세퍼레이터(170, 180), 정극(150) 및 세퍼레이터(170, 180)가 순차 적층되어 이루어지는 적층체(120)를 구비한다. 그리고, 정극(150) 또는 부극(130)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 적어도 한쪽 면은, 수지 부재(190)가 접합된 부위를 갖고, 세퍼레이터는, 적어도 한쪽 면에 면하는 측에, 수지 부재(190)에 접합된 부위를 갖는다. 본 발명에 따르면, 정극 또는 부극 중 적어도 한쪽과 세퍼레이터는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다.

Description

적층형 전지 및 그 제조 방법{LAMINATED CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 적층형 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
적층형 전지는, 정극, 세퍼레이터, 부극 및 세퍼레이터가 순차 적층되어 이루어지는 적층체를 갖고 있다. 그리고, 적층 시의 위치 어긋남은, 유효 발전 면적의 감소에 수반하는 전지 용량의 저하나 단락 등을 일으킬 우려가 있다. 그 때문에, 종래, 주머니 형상 세퍼레이터에 정극을 배치함으로써, 적층 시의 위치 어긋남을 억제하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 평7-302616호 공보
그러나, 주머니 형상 세퍼레이터의 내부에 있어서의 정극의 위치 결정을 위하여, 주머니 형상 세퍼레이터의, 정극의 4단부면에 대응하는 4개소를 열융착하고 있다. 그 때문에, 작업 공정 수가 많아, 생산성의 향상이 곤란한 문제를 갖는다. 또한, 열융착은, 주머니 형상 세퍼레이터의 두께를 얇게 하고 또한 구멍 등의 결함을 발생시킬 우려가 있기 때문에, 정극의 외주 부위와 열융착 부위 사이에 일정한 간극을 확보할 필요가 있다. 그 때문에, 주머니 형상 세퍼레이터의 크기를 삭감하는 것에 의한 전지의 소형화가 곤란한 문제를 갖는다.
본 발명은 이러한 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것이다. 그리고, 그 목적은, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 제1 형태에 관한 적층형 전지는, 부극, 세퍼레이터, 정극 및 세퍼레이터가 순차 적층되어 이루어지는 적층체를 구비하고 있다. 그리고, 정극 또는 부극에 있어서의 적층 방향에 위치하는 적어도 한쪽 면은, 수지 부재가 접합된 부위를 갖고, 세퍼레이터는, 상기 적어도 한쪽 면에 면하는 측에, 수지 부재에 접합된 부위를 갖는다.
본 발명의 제2 형태에 관한, 부극, 세퍼레이터, 정극, 세퍼레이터가 순차 적층되어 이루어지는 적층체를 갖는 적층형 전지의 제조 방법은, 정극 또는 부극에 있어서의 적층 방향 중 적어도 한쪽 면에 위치하는 부위에 접합된 수지 부재에, 세퍼레이터에 있어서의 적어도 한쪽 면에 면하는 측의 부위를 각각 접합하는 공정을 갖는다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시되는 서브 어셈블리의 전방부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는, 도 1에 도시되는 서브 어셈블리의 후방부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 변형예 1을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 6은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 1의 집전부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 1의 집전부로부터 이격한 위치에 있어서의 전방변부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 2를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 따른 변형예 3을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 10은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 4를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은, 제1 실시 형태에 따른 변형예 5를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 12는, 제1 실시 형태에 따른 변형예 6을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13은, 제2 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 14는, 도 13에 도시되는 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 15는, 제2 실시 형태에 따른 변형예 1을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 16은, 제2 실시 형태에 따른 변형예 2를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 17은, 제2 실시 형태에 따른 변형예 3을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 18은, 제2 실시 형태에 따른 변형예 4를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 19는, 제3 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 20은, 도 19에 도시되는 제1 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 21은, 도 20에 도시되는 제1 서브 어셈블리의 전방부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 22는, 도 19에 도시되는 제2 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 23은, 도 22에 도시되는 제2 서브 어셈블리의 전방부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 24는, 제4 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 25는, 도 24에 도시되는 제1 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 26은, 도 24에 도시되는 제2 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 사정상 과장되어 있어, 실제의 비율과는 상이한 경우가 있다.
[제1 실시 형태]
도 1은 제1 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시되는 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 또한, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시되는 서브 어셈블리의 전방부 및 후방부를 설명하기 위한 단면도이다.
제1 실시 형태에 따른 적층형 전지(100)는 예를 들어 대략 직사각형의 리튬 이온 이차 전지로 이루어지고, 외장재(110)와, 전지 본체를 구성하는 적층체(120)를 갖는다.
외장재(110)는 상부(112) 및 하부(114)로 이루어지고, 외부로부터의 충격이나 환경 열화를 방지하기 위하여 사용되고 있다. 그리고, 상부(112) 및 하부(114)를 구성하는 시트재의 외주부의 일부 또는 전부를, 열융착에 의해 접합하고 있다. 외장재(110)에 있어서의 시트재는, 경량화 및 열전도성의 관점에서, 금속을 폴리프로필렌 필름 등의 절연체로 피복한 고분자-금속 복합 라미네이트 필름으로 구성되는 것이 바람직하다. 시트재의 금속은, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 구리 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있고, 이들의 합금으로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 도면 부호 (114A) 및 (114B)는, 외장재(110)의 전방변부 및 후방변부를 나타내고 있다.
적층체(120)는 부극(130)과 서브 어셈블리(122)를 순서대로 적층함으로써 구성된다. 서브 어셈블리(122)는 정극(150) 및 세퍼레이터(170, 180)를 갖는다. 세퍼레이터(170, 180)는, 정극(150)의 적층 방향 S의 양측에 배치된다. 부극(130) 및 서브 어셈블리(122)의 적층 수는, 필요한 용량 등을 고려하여, 적절히 설정된다.
도 1 및 3에 도시한 바와 같이, 부극(130)은 대략 직사각형이며, 부극 집전체(140) 및 부극 활물질층(145)을 갖는다. 부극 집전체(140)는 고(高)도전성 부재로 이루어지며, 발전한 전기를 외부에 취출하기 위한 부극 집전부(132)를 갖는다. 부극 활물질층(145)은 리튬을 삽입 및 탈리 가능한 부극 활물질을 배치하고 있는 영역이다. 그리고, 부극 활물질층(145)은 부극 집전부(132)를 제외한 부극 집전체(140)의 양면에 배치되어, 부극 집전체(140)와 접촉하고 있다. 부극(130)의 외주 부위는, 부극 집전부(132)가 배치된 전방변부(134A)와, 전방변부와 대향하는 후방변부(134B)와, 전방변부(134A)와 후방변부(134B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(134C, 134D)로 구성된다.
또한, 도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 정극(150)은 대략 직사각형이며, 정극 집전체(160) 및 정극 활물질층(165)을 갖는다. 정극 집전체(160)는 고도전성 부재로 이루어지며, 발전한 전기를 외부에 취출하기 위한 정극 집전부(152)를 갖는다. 정극 활물질층(165)은 리튬을 삽입 및 탈리 가능한 정극 활물질이 배치되어 있는 영역이다. 그리고, 정극 활물질층(165)은 정극 집전부(152)를 제외한 정극 집전체(160)의 양면에 배치되어, 정극 집전체(160)에 접촉하고 있다. 정극(150)의 외주 부위는, 정극 집전부(152)가 배치된 전방변부(154A)와, 전방변부와 대향하는 후방변부(154B)와, 전방변부(154A)와 후방변부(154B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(154C, 154D)로 구성된다. 또한, 도면 부호 (159)는 외장재(110)의 전방변부(114A)에 대한 정극 집전부(152)의 접합 영역을 나타내고 있다.
그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 도 3 및 4에 도시한 바와 같이, 부극(130)의 크기는, 정극(150)의 크기보다 크게 형성되어 있다. 부극 집전부(132) 및 정극 집전부(152)는 외장재(110)의 상부(112)와 하부(114) 사이로부터 전지 외부로 연장되어 있다. 또한, 외장재(110)의 밀폐성을 확보하기 위하여, 부극 집전부(132) 및 정극 집전부(152)와 외장재(110)의 접촉 부위는 접합되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 부극 집전부(132) 및 정극 집전부(152)는 적층 방향 S에 있어서 오버랩하지 않도록, 그 위치 및 형상이 설정되어 있다.
세퍼레이터(170, 180)는, 대략 직사각형이며, 전해액을 함유하는 미(微)다공성 시트로 이루어지는 전해질층을 구성하고, 부극(130)과 정극(150) 사이에 배치된다. 그리고, 도 3 및 4에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터(170, 180)의 크기는, 부극 활물질층(145) 및 정극 활물질층(165)의 크기보다 크게 형성되어 있다. 세퍼레이터(170, 180)의 외주 부위는, 도 2에 도시한 바와 같이, 정극 집전부(152) 및 부극 집전부(132)에 인접하는 전방변부(174A, 184A)와, 전방변부(174A, 184A)와 대향하는 후방변부(174B, 184B)를 구비하고 있다. 또한, 세퍼레이터(170, 180)의 외주 부위는, 전방변부(174A, 184A)와 후방변부(174B, 184B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(174C, 174D, 184C, 184D)를 구비하고 있다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 서브 어셈블리(122)에서는, 정극(150)에 있어서의 적층 방향 S의 양면에 필름 형상의 수지 부재(190)가 접합되어 있다. 또한, 수지 부재(190)에는, 세퍼레이터(170, 180)의 전방변부(174A, 184A)가 각각 접합되어 있다.
즉, 정극(150)은 적층 방향 S에 위치하는 양면에 수지 부재(190)가 접합된 전방변부(154A)를 갖고 있다. 이 전방변부(154A)에서는, 접합 영역(192A)에 있어서, 정극 집전체(160)와 수지 부재(190)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 접합 영역(192B)에 있어서, 정극 활물질층(165)과 수지 부재(190)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(170, 180)는, 수지 부재(190)가 접합된 전방변부(174A, 184A)를 갖고 있다. 이 세퍼레이터(170)의 전방변부(174A)에서는, 접합 영역(156, 176)에 있어서, 세퍼레이터(170)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(180)의 전방변부(184A)에서는, 접합 영역(156, 186)에 있어서, 세퍼레이터(180)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다.
이와 같이, 정극(150)과 세퍼레이터(170, 180)는 수지 부재(190)를 개재하여 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다. 바꾸어 말하면, 적층 작업 시에 있어서의 위치 결정이 용이하게 되어, 작업성이 양호하게 된다. 또한, 정극(150)의 양면에는 전방변부(154A)[접합 영역(156)]가 형성되어 있고, 세퍼레이터(170, 180)에는, 정극(150)의 양면의 전방변부(154A)에 대향하는 전방변부(174A, 184A)[접합 영역(176, 186)]가 형성되어 있다. 그리고, 정극(150)과 세퍼레이터(170, 180)의 일체화는, 정극(150)의 전방변부(154A)[접합 영역(156)]와 세퍼레이터(170, 180)의 전방변부(174A, 184A)[접합 영역(176, 186)]를 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 부극(130), 정극(150), 세퍼레이터(170, 180)의 크기에 대한 영향은 적으므로, 적층형 전지(100)의 소형화가 용이하게 된다. 따라서, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 수지 부재(190)는 전기 절연성을 갖고 있으며, 본 실시 형태에 있어서는, 정극 집전부(152)에 배치되어 있다. 따라서, 정극 집전부(152)의 단락을 억제하는 것도 가능하다.
정극(150)에 대한 수지 부재(190)의 접합 방법 및 수지 부재(190)에 대한 세퍼레이터(170, 180)의 접합 방법은, 특별히 한정되지 않으며 열 용착, 초음파 용착, 레이저 용착, 유도 가열 용착, 접착재 등을 적절히 이용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 접합 영역은, 단일의 점 형상 영역으로 이루어지는 형태에 한정되지 않으며, 복수의 점 형상 영역, 예를 들어 이격하여 병치된 점 형상 영역의 집합에 의해 구성하는 것도 가능하다.
수지 부재(190)는 예를 들어 전기 절연성을 갖는 기재와, 당해 기재에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 양면에 배치되는 점착제를 갖는 양면 점착 테이프에 의해 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 정극(150)과 수지 부재(190)를 접합할 때나 세퍼레이터(170, 180)와 수지 부재(190)를 접합할 때, 예를 들어 접착재를 배치하거나, 열융착 장치를 사용하는 것이 불필요하다. 그로 인해, 작업 공정 수를 삭감하여, 생산성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 수지 부재(190)로 사용할 수 있는 기재로서는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리아미드계 합성 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 수지를 들 수 있다. 이 기재는, 단층으로 이루어지는 것이어도 되고, 복수의 층이 적층된 적층체이어도 된다. 또한, 점착제로서는, 예를 들어 합성 고무, 부틸 고무, 합성 수지 및 아크릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 내용제성을 갖는 재료를 들 수 있다.
부극(130)의 부극 활물질층(145)에 관한 부극 활물질로서는, 용량 및 출력 특성의 관점에서, 탄소 재료 및 합금계 부극 재료를 적용하는 것이 바람직하다. 탄소 재료로서는, 예를 들어 그라파이트, 카본 블랙, 활성탄, 카본 화이버, 코크스, 소프트 카본, 하드 카본을 사용하는 것이 바람직하다. 정극(150)의 정극 활물질층(165)에 관한 정극 활물질로서는, 용량 및 출력 특성의 관점에서, 리튬-전이 금속 복합 산화물을 적용하는 것이 바람직하다. 리튬-전이 금속 복합 산화물로서는, 예를 들어 LiCoO2 등의 Li·Co계 복합 산화물, LiNiO2 등의 Li·Ni계 복합 산화물, 스피넬 LiMn2O4 등의 Li·Mn계 복합 산화물, LiFeO2를 사용하는 것이 바람직하다. 합금계 부극 재료로서는, 예를 들어 규소, 산화규소, 이산화주석, 탄화규소, 주석 등, 리튬과 합금화할 수 있는 원소를 포함하는 것이 바람직하다.
부극 활물질층(145) 및 정극 활물질층(165)은 바인더나 도전 보조제 등의 첨가제를 더 함유해도 된다. 바인더로서는, 예를 들어 폴리아믹산, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르니트릴(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리불화비닐리덴(PVdF), 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도전 보조제는, 부극 활물질층(145) 및 정극 활물질층(165)의 도전성을 향상시키기 위하여 배합되는 첨가물이다. 도전 보조제로서는, 예를 들어 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙, 그라파이트, 기상 성장 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
부극 집전체(140) 및 정극 집전체(160)의 소재는, 예를 들어 철, 스테인리스강, 크롬, 니켈, 망간, 티타늄, 몰리브덴, 바나듐, 니오븀, 알루미늄, 구리, 은, 금, 백금 및 카본을 사용할 수 있다. 전자 전도성, 전지 작동 전위라는 관점에서는, 부극 집전체(140) 및 정극 집전체(160)의 소재는 알루미늄이나 구리가 바람직하다.
세퍼레이터(170, 180)는, 다공성의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀으로 형성되어, 통기성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 세퍼레이터(170, 180)의 소재로서, PP/PE/PP의 3층 구조를 한 적층체, 내열층/폴리올레핀의 2층 구조를 한 적층체, 내열층/폴리올레핀/내열층의 3층 구조를 한 적층체, 폴리올레핀/내열층/폴리올레핀의 3층 구조를 한 적층체, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 부직포를 이용하는 것도 가능하다. 내열층의 소재는, 산화알루미늄 등의 세라믹 재료를 이용하는 것이 가능하지만, 특별히 한정되지 않는다. 부직포는, 예를 들어 면, 레이온, 아세테이트, 나일론, 폴리에스테르를 사용할 수 있다.
세퍼레이터(170, 180)는, 전해질이 침투함으로써, 리튬 이온의 투과성을 나타내게 된다. 세퍼레이터(170, 180)가 함유하는 전해질은, 예를 들어 액체 전해질, 중합체 전해질을 사용할 수 있다.
세퍼레이터(170, 180)에 포함될 수 있는 액체 전해질은, 가소제인 유기 용매에 지지 염인 리튬염이 용해된 형태를 갖는다. 가소제로서 적용되는 유기 용매로서는, 예를 들어 프로필렌카르보네이트, 에틸렌카르보네이트(EC), 비닐렌카르보네이트 등의 환상 카르보네이트류나, 디메틸카르보네이트, 메틸에틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트(DEC) 등의 쇄상 카르보네이트류를 사용할 수 있다. 지지 염으로서는, 예를 들어 LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiTaF6, LiAlCl4, Li2B10Cl10 등의 무기산 음이온 염이나, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, Li(C2F5SO2)2N 등의 유기산 음이온 염을 사용할 수 있다.
세퍼레이터(170, 180)에 포함될 수 있는 중합체 전해질은, 전해액을 포함하는 겔 전해질과 전해액을 포함하지 않는 진성 중합체 전해질로 분류된다. 겔 전해질은, 이온 전도성 중합체로 이루어지는 매트릭스 중합체에, 액체 전해질이 주입되어 이루어지는 구성을 갖는다. 이온 전도성 중합체로서는, 예를 들어 폴리에틸렌옥시드(PEO), 폴리프로필렌옥시드(PPO) 및 이들의 공중합체를 사용할 수 있다. 진성 중합체 전해질은, 상기 매트릭스 중합체에 지지 염(리튬염)이 용해되어 이루어지는 구성을 가지며, 가소제인 유기 용매를 포함하지 않는다.
이어서, 제1 실시 형태에 따른 변형예 1 내지 6을 순차 설명한다. 도 5는 제1 실시 형태에 따른 변형예 1을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 6은 제1 실시 형태에 따른 변형예 1의 집전부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 제1 실시 형태에 따른 변형예 1의 집전부로부터 이격한 위치에 있어서의 전방변부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 8은 제1 실시 형태에 따른 변형예 2를 설명하기 위한 단면도이다.
변형예 1에 있어서는, 수지 부재(190)는 정극 집전부(152) 및 정극 활물질층(165)의 양쪽에 배치되어 있고, 세퍼레이터(170, 180)와 정극(150)은, 2개소에서 접합되어 있다. 구체적으로는, 정극(150)의 전방변부(154A)에서는, 접합 영역(192A)에 있어서, 정극 집전체(160)와 수지 부재(190)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 접합 영역(192B)에 있어서, 정극 활물질층(165)과 수지 부재(190)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(170)의 전방변부(174A)에서는, 접합 영역(156, 176)에 있어서, 세퍼레이터(170)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(180)의 전방변부(184A)에서는, 접합 영역(156, 186)에 있어서, 세퍼레이터(180)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다.
또한, 변형예 1에 있어서, 수지 부재(190)가 접합된 정극(150)은 전방변부(154A)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(156A)을 갖는다. 또한, 세퍼레이터(170, 180)는, 정극(150)의 접합 영역(156, 156A)에 대향하여 위치 맞춤된 접합 영역(176A, 186A)을 갖는다. 그리고, 세퍼레이터(170)는 접합 영역(156A, 176A)에 있어서, 세퍼레이터(170)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(180)는 접합 영역(156A, 186A)에 있어서, 세퍼레이터(180)와 수지 부재(190)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다. 이와 같이, 변형예 1에서는, 수지 부재(190)와 정극(150)은 접합 영역(192A 및 192B)의 2개소에서 접합되어 있다. 그리고, 수지 부재(190)와 세퍼레이터(170)는 접합 영역(156, 176) 및 (156A, 176A)의 2개소에서 접합되어 있다. 또한, 수지 부재(190)와 세퍼레이터(180)는 접합 영역(156, 186) 및 (156A, 186A)의 2개소에서 접합되어 있다. 이로 인해, 정극(150) 및 세퍼레이터(170, 180) 사이의 접합 강도를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 정극 집전부(152)에 위치하는 수지 부재(190)와, 세퍼레이터(170, 180)의 접합은, 도 8의 변형예 2에 도시한 바와 같이, 필요에 따라, 생략하는 것도 가능하다. 즉, 도 6에 있어서의 접합 영역(156, 176, 186)을 형성하지 않고, 수지 부재(190)와 세퍼레이터(170)는 접합 영역(156A, 176A)의 1개소에서 접합하고, 수지 부재(190)와 세퍼레이터(180)는 접합 영역(156A, 186A)의 1개소에서 접합하도록 해도 된다.
도 9 내지 12는 제1 실시 형태에 따른 변형예 3 내지 6을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 수지 부재(190)는 정극(150)의 정극 활물질층(165)에 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 수지 부재(190)의 배치 위치[세퍼레이터(170, 180)의 접합 위치]에 관한 자유도가 양호하게 된다.
예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 수지 부재(190)를 정극(150)의 후방변부(154B)에 있어서의 정극 활물질층(165) 상에 배치한다. 그리고, 정극(150)의 후방변부(154B) 및 세퍼레이터(170, 180)의 후방변부(174B, 184B)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(156B, 176B, 186B)을 형성하는 것도 가능하다(변형예 3).
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 수지 부재(190)를 정극(150)의 측방변부(154C)에 있어서의 정극 활물질층(165) 상에 배치한다. 그리고, 정극(150)의 측방변부(154C) 및 세퍼레이터(170, 180)의 측방변부(174C, 184C)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(156C, 176C, 186C)을 형성하는 것도 가능하다(변형예 4).
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 수지 부재(190)를 측방변부(154D)에 있어서의 정극 활물질층(165) 상에 배치한다. 그리고, 정극(150)의 측방변부(154D) 및 세퍼레이터(170, 180)의 측방변부(174D, 184D)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(156D, 176D, 186D)를 형성하는 것도 가능하다(변형예 5).
또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 수지 부재(190)를 정극(150)의 측방변부(154C, 154D)의 양쪽에 있어서의 정극 활물질층(165) 상에 배치하고, 접합 영역(156C, 156D, 176C, 176D, 186C, 186D)을 형성하는 것도 가능하다(변형예 6).
이상과 같이, 제1 실시 형태에 있어서는, 정극과 세퍼레이터는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다. 또한, 정극과 세퍼레이터의 일체화는, 정극의 양면에 위치하는 부위와, 세퍼레이터에 있어서의 상기 양면에 면하는 측에 위치하는 부위를, 수지 부재를 개재하여 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 부극, 정극 및 세퍼레이터의 크기에 대한 영향이 적기 때문에, 적층형 전지의 소형화가 용이하게 된다. 따라서, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 수지 부재가 전기 절연성을 갖고 있기 때문에, 정극 집전부에 배치되는 경우, 정극 집전부의 단락을 억제하는 것도 가능하다. 또한, 수지 부재를 정극 활물질층에 배치하는 경우, 수지 부재의 배치 위치(세퍼레이터의 접합 위치)에 관한 자유도가 양호하게 된다.
그리고, 수지 부재는, 예를 들어 전기 절연성을 갖는 기재와, 당해 기재에 있어서의 적층 방향에 위치하는 양면에 배치되는 점착제를 갖는 양면 점착 테이프에 의해 구성할 수 있다. 이 경우, 세퍼레이터의 접합 시에, 예를 들어 접착재를 배치하거나, 열융착 장치를 사용하는 것이 불필요하기 때문에, 작업 공정 수를 삭감하여, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
[제2 실시 형태]
이어서, 제2 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명한다. 도 13은 제2 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 14는 도 13에 도시되는 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 또한, 이하에 있어서, 제1 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에 대해서는 유사한 부호를 사용하며, 중복을 피하기 위하여, 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태는, 부극 및 정극의 집전부의 구성에 관한 것이며, 제1 실시 형태와 대체로 상이하다. 상세하게 설명하면, 제2 실시 형태에 따른 적층형 전지(200)는 도 13에 도시한 바와 같이, 상부(212) 및 하부(214)로 이루어지는 외장재(210)와, 전지 본체를 구성하는 적층체(220)를 갖는다. 또한, 도면 부호 (214A 및 214B)는, 외장재(210)의 전방변부 및 후방변부를 각각 나타내고 있다.
적층체(220)는 부극(230)과 서브 어셈블리(222)를 순서대로 적층함으로써 구성된다. 서브 어셈블리(222)는 정극(250) 및 세퍼레이터(270, 280)를 갖는다. 그리고, 세퍼레이터(270, 280)는, 정극(250)의 적층 방향 S의 양측에 배치된다.
부극(230)의 부극 집전부(232)는 후방변부(234B)의 대략 중앙에 배치된다. 정극(250)의 정극 집전부(252)는 전방변부(254A)의 대략 중앙에 배치된다. 후방변부(234B)와 전방변부(254A)는, 대향 또한 이격하고 있기 때문에, 정극 집전부(252) 및 부극 집전부(232)는 적층 방향 S에 있어서 오버랩하지 않는다. 또한, 도면 부호 (234A)는 부극(230)의 전방변부를 나타내고, 도면 부호 (234C, 234D)는 부극(230)의 측방변부를 나타내고 있다.
그리고, 도 14에 도시한 바와 같이, 서브 어셈블리(222)에서는, 정극(250)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 양면에 필름 형상의 수지 부재[도 3의 도면 부호 (190) 참조]이 접합되어 있다. 또한, 수지 부재에는, 세퍼레이터(270, 280)의 전방변부(274A, 284A)가 각각 접합되어 있다.
즉, 정극(250)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 양면은, 수지 부재가 접합된 전방변부(254A)를 갖고, 세퍼레이터(270, 280)는, 수지 부재에 접합된 전방변부(274A, 284A)를 갖고 있다. 그리고, 정극(250)과 세퍼레이터(270, 280)는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다. 또한, 정극(250)과 세퍼레이터(270, 280)의 일체화는, 수지 부재를 개재하여 외주 부위(254A, 274A, 284A)[접합 영역(256, 276, 286)]를 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 부극(230), 정극(250), 세퍼레이터(270, 280)의 크기에 대한 영향은 적으므로, 적층형 전지(200)의 소형화가 용이하다. 따라서, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 도면 부호 (259)는 외장재(210)의 전방변부(214A)에 대한 정극 집전부(252)의 접합 영역을 나타내고 있다.
이어서, 제2 실시 형태에 따른 변형예 1 내지 4를 순차 설명한다.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 변형예 1을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 제1 실시 형태의 변형예 1(도 5 참조)과 마찬가지로, 수지 부재를, 정극 집전부(252) 및 정극 활물질층의 양쪽에 배치하고, 세퍼레이터(270, 280)와 정극(250)을 2개소에서 접합하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 정극(250)에, 정극 집전부(252)에 위치하는 접합 영역(256)과, 전방변부(254A)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(256A)을 배치한다. 또한, 세퍼레이터(270, 280)에, 정극(250)의 접합 영역(256, 256A)에 대향하여 위치 맞춰진 접합 영역(276, 276A, 286, 286A)을 배치한다. 그리고, 수지 부재를 개재하여, 정극(250)의 접합 영역(256, 256A)과 세퍼레이터(270)의 접합 영역(276, 276A)을 각각 접합한다. 또한, 수지 부재를 개재하여, 정극(250)의 접합 영역(256, 256A)과 세퍼레이터(280)의 접합 영역(286, 286A)을 각각 접합한다. 이로 인해, 정극(250) 및 세퍼레이터(270, 280) 사이의 접합 강도를 향상시키는 것이 가능하다.
도 16 내지 18은 제2 실시 형태에 따른 변형예 2 내지 4를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 수지 부재(290)의 배치 위치[세퍼레이터(270, 280)의 접합 위치]에 관한 자유도를 양호하게 하기 위하여, 수지 부재를, 정극(250)의 정극 활물질층에 배치하는 것도 가능하다.
예를 들어, 제1 실시 형태의 변형예 3(도 9 참조)과 마찬가지로 배치할 수 있다. 구체적으로는, 도 16에 도시한 바와 같이, 수지 부재를, 정극(250)의 후방변부(254B)에 있어서의 정극 활물질층 상에 배치한다. 그리고, 후방변부(254B) 및 세퍼레이터(270, 280)의 후방변부(274B, 284B)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(256B, 276B, 286B)을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 제1 실시 형태의 변형예 4(도 10 참조)와 마찬가지로 배치할 수 있다. 구체적으로는, 도 17에 도시한 바와 같이, 수지 부재를, 정극(250)의 측방변부(254C)에 있어서의 정극 활물질층 상에 배치한다. 그리고, 측방변부(254C) 및 세퍼레이터(270, 280)의 측방변부(274C, 284C)를 따라 연장되어 있는 접합 영역(256C, 276C, 286C)을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 제1 실시 형태의 변형예 5(도 11 참조)와 마찬가지로, 수지 부재를, 측방변부(254D)에 배치하는 것도 가능하다.
또한, 제1 실시 형태의 변형예 6(도 12 참조)과 마찬가지로 배치할 수 있다. 구체적으로는, 도 18에 도시한 바와 같이, 수지 부재를, 정극(250)의 측방변부(254C, 254D)의 양쪽에 있어서의 정극 활물질층 상에 배치한다. 그리고, 접합 영역(256C, 256D, 276C, 276D, 286C, 286D)을 형성하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 제2 실시 형태에 있어서는, 부극 집전부 및 정극 집전부가 대향 또한 이격하여 배치되는 구성을 갖는 경우에 있어서, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
[제3 실시 형태]
이어서, 제3 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명한다. 도 19는 제3 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 20은 도 19에 도시되는 제1 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 21은 도 20에 도시되는 제1 서브 어셈블리의 전방부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 22는 도 19에 도시되는 제2 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 23은 도 22에 도시되는 제2 서브 어셈블리의 전방부를 설명하기 위한 단면도이다.
제3 실시 형태는, 서브 어셈블리의 구성에 관한 것이며, 제1 실시 형태와 대체로 상이하다. 상세하게 설명하면, 제3 실시 형태에 따른 적층형 전지(300)는 상부(312) 및 하부(314)로 이루어지는 외장재(310)와, 전지 본체를 구성하는 적층체(320)를 갖는다. 또한, 도면 부호 (314A 및 314B)는, 외장재(310)의 전방변부 및 후방변부를 나타내고 있다.
적층체(320)는 도 19에 도시한 바와 같이, 부극(330)의 하방에, 제1 서브 어셈블리(322A)와 제2 서브 어셈블리(322B)를 순서대로 적층함으로써 구성된다. 제1 서브 어셈블리(322A)는, 도 20에 도시한 바와 같이, 정극(350) 및 세퍼레이터(370)를 갖는다. 제2 서브 어셈블리(322B)는, 도 22에 도시한 바와 같이, 부극(330) 및 세퍼레이터(380)를 갖는다. 세퍼레이터(370) 및 세퍼레이터(380)는 정극(350) 및 부극(330)에 있어서의 적층 방향 S의 한쪽 면에 각각 배치된다.
부극(330)은 도 21 및 22에 도시한 바와 같이, 부극 집전체(340), 부극 활물질층(345) 및 부극 집전부(332)를 갖고 있다. 그리고, 부극(330)의 외주 부위는, 부극 집전부(332)가 배치된 전방변부(334A)와, 전방변부(334A)와 대향하는 후방변부(334B)와, 전방변부(334A)와 후방변부(334B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(334C, 334D)로 구성된다. 정극(350)은 도 20 및 21에 도시한 바와 같이, 정극 집전체(360), 정극 활물질층(365) 및 정극 집전부(352)를 갖고 있다. 그리고, 정극(350)의 외주 부위는, 정극 집전부(352)가 배치된 전방변부(354A)와, 전방변부와 대향하는 후방변부(354B)와, 전방변부(354A)와 후방변부(354B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(354C, 354D)로 구성된다.
세퍼레이터(370, 380)의 외주 부위는, 도 20 및 22에 도시한 바와 같이, 정극 집전부(352) 및 부극 집전부(332)에 대향하는 전방변부(374A, 384A)와, 전방변부(374A, 384A)와 대향하는 후방변부(374B, 384B)를 구비하고 있다. 또한, 세퍼레이터(370, 380)의 외주 부위는, 전방변부(374A, 384A)와 후방변부(374B, 384B)를 연결하고 또한 대향하는 측방변부(374C, 374D, 384C, 384D)를 구비하고 있다.
그리고, 도 21에 도시한 바와 같이, 제1 서브 어셈블리(322A)는, 정극(350)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 접합된 수지 부재(390)에, 세퍼레이터(370)의 전방변부(374A)를 접합함으로써 형성되어 있다.
즉, 정극(350)은 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 수지 부재(390)가 접합된 전방변부(354A)를 갖고 있다. 이 전방변부(354A)에서는, 접합 영역(392A)에 있어서, 정극 집전체(360)와 수지 부재(390)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 접합 영역(392B)에 있어서, 정극 활물질층(365)과 수지 부재(390)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(370)는 수지 부재(390)에 접합된 전방변부(374A)를 갖고 있다. 이 세퍼레이터(370)의 전방변부(374A)에서는, 접합 영역(356, 376)에 있어서, 세퍼레이터(370)과 수지 부재(390)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다.
이와 같이, 정극(350)과 세퍼레이터(370)는 수지 부재(390)를 개재하여 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하다. 또한, 이 일체화는, 정극(350)의 한쪽 면에 위치하는 전방변부(354A)[접합 영역(356)]와, 세퍼레이터(370)에 있어서의, 정극(350)의 한쪽 면에 대향하는 측의 전방변부(374A)[접합 영역(376)]를 접합함으로써 실행되어 있다. 그 때문에, 정극(350) 및 세퍼레이터(370)의 크기에 대한 영향은 적다.
또한, 도 23에 도시한 바와 같이, 제2 서브 어셈블리(322B)는, 부극(330)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 접합된 수지 부재(390)에, 세퍼레이터(380)의 전방변부(384A)를 접합함으로써 형성되어 있다.
즉, 부극(330)은 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 수지 부재(390)가 접합된 전방변부(334A)를 갖고 있다. 이 전방변부(334A)에서는, 접합 영역(392A)에 있어서, 부극 집전체(340)와 수지 부재(390)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 접합 영역(392B)에 있어서, 부극 활물질층(345)과 수지 부재(390)의 한쪽 면이 접합되어 있다. 또한, 세퍼레이터(380)는 수지 부재(390)에 접합된 전방변부(384A)를 갖고 있다. 이 세퍼레이터(380)의 전방변부(384A)에서는, 접합 영역(336, 386)에 있어서, 세퍼레이터(380)와 수지 부재(390)의 다른 쪽 면이 접합되어 있다.
이와 같이, 부극(330)과 세퍼레이터(380)는 수지 부재(390)를 개재하여 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하다. 또한, 이 일체화는, 부극(330)의 한쪽 면에 위치하는 전방변부(334A)[접합 영역(336)]와, 세퍼레이터(380)에 있어서의, 부극(330)의 한쪽 면에 대향하는 측의 전방변부(384A)[접합 영역(386)]를 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 부극(330) 및 세퍼레이터(380)의 크기에 대한 영향은 적다.
또한, 도면 부호 (339)는 외장재(310)의 전방변부(314A)에 대한 부극 집전부(332)의 접합 영역을 나타내고 있다. 또한, 도면 부호 (359)는 외장재(310)의 전방변부(314A)에 대한 정극 집전부(352)의 접합 영역을 나타내고 있다.
이상과 같이, 제3 실시 형태에 있어서는, 정극과 세퍼레이터 및 부극과 세퍼레이터가, 각각 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다. 또한, 일체화는, 정극 또는 부극의 한쪽 면에 위치하는 부위와, 세퍼레이터에 있어서의 상기 한쪽 면에 면하는 측에 위치하는 부위를, 수지 부재를 개재하여 접합함으로써 실행되어 있다. 이로 인해, 부극, 정극, 세퍼레이터의 크기에 대한 영향은 적으므로, 적층형 전지의 소형화가 용이하다. 따라서, 정극 또는 부극에 있어서의 적층 방향에 위치하는 한쪽 면에만 수지 부재(세퍼레이터)가 접합되는 경우에 있어서, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
[제4 실시 형태]
이어서, 제4 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명한다. 도 24는 제4 실시 형태에 따른 적층형 전지를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 25는 도 24에 도시되는 제1 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 26은 도 24에 도시되는 제2 서브 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
제4 실시 형태는, 부극 및 정극의 집전부의 구성에 관한 것이며, 제3 실시 형태와 대체로 상이하다. 상세하게 설명하면, 제4 실시 형태에 따른 적층형 전지(400)는 도 24에 도시한 바와 같이, 상부(412) 및 하부(414)로 이루어지는 외장재(410)와, 전지 본체를 구성하는 적층체(420)를 갖는다. 또한, 도면 부호 (414A 및 414B)는, 외장재(410)의 전방변부 및 후방변부를 나타내고 있다.
적층체(420)는 도 24에 도시한 바와 같이, 부극(430)의 하방에, 제1 서브 어셈블리(422A)와 제2 서브 어셈블리(422B)를 순서대로 적층함으로써 구성된다. 제1 서브 어셈블리(422A)는, 도 25에 도시한 바와 같이, 정극(450) 및 세퍼레이터(470)를 갖는다. 제2 서브 어셈블리(422B)는, 도 26에 도시한 바와 같이, 부극(430) 및 세퍼레이터(480)를 갖는다. 세퍼레이터(470) 및 세퍼레이터(480)는 각각 정극(450) 및 부극(430)의 적층 방향 S의 한쪽에 배치된다.
부극(430)의 부극 집전부(432)는 도 26에 도시한 바와 같이, 후방변부(434B)의 대략 중앙에 배치된다. 정극(450)의 정극 집전부(452)는 도 25에 도시한 바와 같이, 전방변부(454A)의 대략 중앙에 배치된다. 부극(430)의 후방변부(434B)와 정극(450)의 전방변부(454A)는 대향 또한 이격하고 있기 때문에, 정극 집전부(452) 및 부극 집전부(432)는 적층 방향 S에 있어서 오버랩하지 않는다. 또한, 도면 부호 (434A) 및 도면 부호 (434C, 434D)는, 부극(430)의 전방변부 및 측방변부를 나타낸다. 또한, 도면 부호 (454B) 및 도면 부호 (454C, 454D)는, 정극(450)의 후방변부 및 측방변부를 각각 나타내고 있다.
그리고, 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 서브 어셈블리(422A)는, 정극(450)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 접합된 수지 부재[도 21의 도면 부호 (390) 참조]에, 세퍼레이터(470)의 전방변부(474A)를 접합함으로써 형성되어 있다.
즉, 정극(450)은 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 수지 부재가 접합된 전방변부(454A)를 갖고, 세퍼레이터(470)는 수지 부재에 접합된 전방변부(474A)를 갖고 있다. 그리고, 정극(450)과 세퍼레이터(470)는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하다. 또한, 일체화는, 정극(450)의 한쪽 면에 위치하는 전방변부(454A)[접합 영역(456)]와, 세퍼레이터(470)에 있어서의, 정극(450)의 한쪽 면에 대향하는 측의 전방변부(474A)[접합 영역(476)]를 수지 부재를 개재하여 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 정극(450) 및 세퍼레이터(470)의 크기에 대한 영향은 적다.
또한, 도 26에 도시한 바와 같이, 제2 서브 어셈블리(422B)는, 부극(430)에 있어서의 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 접합된 수지 부재[도 23의 도면 부호 (390) 참조]에, 세퍼레이터(480)의 전방변부(484B)를 접합함으로써 형성되어 있다.
즉, 부극(430)은 적층 방향 S에 위치하는 한쪽 면에 수지 부재가 접합된 후방변부(434B)를 갖고, 세퍼레이터(480)는 수지 부재에 접합된 후방변부(484B)를 갖고 있다. 그리고, 부극(430)과 세퍼레이터(480)는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하다. 또한, 일체화는, 부극(430)의 한쪽 면에 위치하는 후방변부(434B)[접합 영역(436)]와, 세퍼레이터(480)에 있어서의, 부극(430)의 한쪽 면에 면하는 측의 후방변부(484B)[접합 영역(486)]를 수지 부재를 개재하여 접합함으로써 실행되어 있다. 그로 인해, 부극(430) 및 세퍼레이터(480)의 크기에 대한 영향은 적다.
또한, 도면 부호 (439)는 외장재(410)의 후방변부(414B)에 대한 부극 집전부(432)의 접합 영역을 나타낸다. 또한, 도면 부호 (459)는 외장재(410)의 전방변부(414A)에 대한 정극 집전부(452)의 접합 영역을 나타내고 있다.
이상과 같이, 제4 실시 형태에 있어서는, 정극 및 부극에 있어서의 적층 방향에 위치하는 한쪽 면에만 수지 부재(세퍼레이터)가 접합되어 있고, 또한, 부극 집전부 및 정극 집전부가 대향 또한 이격하여 배치되는 구성을 갖는다. 그 때문에, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 개변할 수 있다. 예를 들어, 서브 어셈블리를, 부극과 세퍼레이터에 의해 구성하고, 서브 어셈블리와 정극을 순서대로 적층하여 적층체를 형성하는 것도 가능하다.
또한, 쌍극형 이차 전지에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 변형예 1 내지 6 및 제2 실시 형태에 따른 변형예 1 내지 4를 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에, 각각 적절히 적용하는 것도 가능하다.
일본 특허 출원 제2011-137704호(출원일: 2011년 6월 21일）및 일본 특허 출원 제2012-036530호(출원일: 2012년 2월 22일의 전체 내용은, 여기에 인용된다.
이상, 실시예를 따라 본 발명의 내용을 설명했지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형 및 개량이 가능함은, 당업자에게는 자명하다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 따르면, 정극 또는 부극 중 적어도 한쪽과 세퍼레이터는 일체화되어 있기 때문에, 적층 작업 시에 있어서의 위치 어긋남의 억제가 용이하여, 양호한 생산성을 갖는다. 또한, 일체화는, 정극 또는 부극 중 적어도 한쪽 면에 위치하는 부위와, 세퍼레이터에 있어서의 상기 적어도 한쪽 면에 대향하는 측에 위치하는 부위를, 수지 부재를 개재하여 접합함으로써 실행되어 있다. 그 때문에, 정극, 부극, 세퍼레이터의 크기에 대한 영향은 적으므로, 소형화가 용이하다. 즉, 양호한 생산성을 갖고 또한 소형화가 용이한 적층형 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
100, 200, 300, 400: 적층형 전지
110, 210, 310, 410: 외장재
120, 220, 320, 420: 적층체
130, 230, 330, 430: 부극
132, 232, 332, 432: 부극 집전부
140, 340: 부극 집전체
145, 345: 부극 활물질층
150, 250, 350, 450: 정극
152, 252, 352, 452: 정극 집전부
160, 360: 정극 집전체
165, 365: 정극 활물질층
170, 180, 270, 280, 370, 380, 470, 480: 세퍼레이터
190, 390: 수지 부재
S: 적층 방향

Claims (10)

  1. 복수의 부극과 복수의 정극과 복수의 세퍼레이터가, 부극, 세퍼레이터, 정극 및 세퍼레이터의 순서로 순차 적층되어 이루어지는 적층체와,
    상기 정극 또는 상기 부극 중 적어도 한쪽 면에 배치된 필름 형상의 수지 부재,
    를 구비하고,
    상기 적어도 한쪽 면은, 상기 수지 부재가 접합된 부위를 갖으며, 상기 세퍼레이터는, 상기 적어도 한쪽 면에 면하는 측에, 상기 수지 부재에 접합된 부위를 갖고,
    상기 정극 및 상기 부극은, 발전한 전기를 외부에 취출하기 위해서, 직사각형 형상의 상기 정극 및 상기 부극 각각의 전방변부로부터 돌출하고 또한 적층 방향에 있어서 오버랩하지 않는 집전부, 또는 직사각형 형상의 상기 정극의 전방변부 및 상기 부극의 후방변부로부터 돌출하는 집전부를 갖고 있으며,
    상기 수지 부재는, 전기 절연성을 갖고 있으며, 적어도, 상기 집전부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 적층형 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정극 또는 상기 부극에 있어서의 적층 방향에 위치하는 양면은, 상기 수지 부재가 접합된 부위를 갖고, 상기 세퍼레이터는, 상기 양면에 면하는 측에, 상기 수지 부재에 접합된 부위를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 전지.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 부재는, 적어도 활물질이 배치되어 있는 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 부재는, 전기 절연성을 갖는 기재와, 당해 기재에 있어서의 적층 방향에 위치하는 양면에 배치되는 점착제를 갖는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지.
  6. 복수의 부극과 복수의 정극과 복수의 세퍼레이터가, 부극, 세퍼레이터, 정극, 세퍼레이터의 순서로 순차 적층되어 이루어지는 적층체를 갖는 적층형 전지의 제조 방법이고,
    상기 정극 또는 상기 부극에 있어서의 적층 방향 중 적어도 한쪽 면에 위치하는 부위에 접합된 수지 부재에, 상기 세퍼레이터에 있어서의 상기 적어도 한쪽 면에 면하는 측의 부위를, 각각 접합하는 공정을 갖고,
    상기 정극 및 상기 부극은, 발전한 전기를 외부에 취출하기 위해서, 직사각형 형상의 상기 정극 및 상기 부극 각각의 전방변부로부터 돌출하고 또한 적층 방향에 있어서 오버랩하지 않는 집전부, 또는 직사각형 형상의 상기 정극의 전방변부 및 상기 부극의 후방변부로부터 돌출하는 집전부를 갖고 있으며,
    상기 수지 부재는, 전기 절연성을 갖고 있으며, 적어도, 상기 집전부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정극 또는 상기 부극에 있어서의 상기 적층 방향의 양면에 위치하는 부위에 접합된 상기 수지 부재에, 상기 세퍼레이터에 있어서의 상기 양면에 면하는 측의 부위를, 각각 접합하는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 수지 부재를, 적어도 활물질이 배치되어 있는 영역에 배치하는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지의 제조 방법.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 수지 부재는, 전기 절연성을 갖는 기재와, 당해 기재에 있어서의 적층 방향에 위치하는 양면에 배치되는 점착제를 갖는 것을 특징으로 하는, 적층형 전지의 제조 방법.
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