KR20080005097A - 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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키요코 아베
카즈히로 타카하시
카즈노리 오자와
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에낙스 가부시키가이샤
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Abstract

접속시의 시트형상 전극에의 데미지를 억제함과 동시에, 임의의 매수의 시트형상 전극의 적층 형성을 가능하게 하고, 대용량화를 용이하게 실현할 수 있는 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법을 제공한다.
정전극 리드(3a) 및 부전극 리드(3b)와 시트형상의 정전극(11) 및 부전극(13)의 각 접속부에는, 정전극 리드(11) 및 부전극 리드(13)상에, 대응하는 복수의 시트형상의 정전극(11) 및 부전극(13)이 각각 적층되어 접속되어 있음과 동시에, 중간부에는 도전성의 접속 보호층(11P(13P))이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
시트형상 이차 전지, 정전극, 부전극, 내부전극, 전극 리드, 집전박

Description

시트형상 이차 전지 및 그 제조방법{SHEET-TYPE SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
도 1은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 시트형상 이차 전지의 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 시트형상 이차 전지의 A-A선 단면도이며, 도 2에 있어서의 원 A'로 둘러싸인 부분의 확대도이다.
도 4는 도 1에 있어서의 내부전극쌍을 설명하기 위한 모식적 확대도이다.
도 5는 시트형상 집전박과 전극 리드와의 접속부의 구성을 나타내는 모식적 확대도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 초음파 용접의 개요를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 제조방법을 설명하는 모식도이다.
도 8은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 제조방법을 설명하는 모식도이다.
도 9는 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 제조방법을 설명하는 모식도이 다.
도 10은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 접속방법을 설명하는 모식도이다.
본 발명은 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 전기 자동차, UPS(무정전 전원장치), 로드 레벨링(load leveling) 등의 용도에 매우 적합하게 이용되는 대용량의 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2003-331816호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허공개 2004-178860호 공보
최근, 각종 전자기기에 대한 소형·경량화에의 요망은 매우 강하며, 그를 위해서는 동력원인 이차 전지의 성능 향상이 요구되어, 여러가지 전지의 개발이나 개량이 진행되어 오고 있다. 전지에 기대되고 있는 특성의 향상에는, 고전압화, 고 에너지 밀도화, 내고부하화, 형상의 임의화, 안전성의 확보 등이 있다. 이와 같은 요청하에, 리튬이온 이차 전지는 현재 보유하는 전지 중에서 가장 고전압, 고에너지 밀도, 내고부하화를 실현할 수 있는 이차 전지이며, 현재에도 그 개량이 활발히 진행되고 있다.
이 리튬이온 이차 전지는 일반적으로는, 시트형상의 정극 집전체와 그 표면 에 도포된 정극 활물질로 구성된 시트형상의 정전극과, 시트형상의 부극 집전체와 그 표면에 도포된 부극 활물질로 구성된 시트형상의 부전극을 세퍼레이터를 통하여 적층함으로써 형성된 시트형상의 내부전극쌍과, 이 내부전극쌍을 밀봉상태로 피복함과 동시에 내부에 전해액을 수용하는 전지 케이스와, 이 전지 케이스 내의 내부전극쌍의 각 정전극 및 각 부전극에서 전지 케이스에 설치된 정극 단자 및 부극 단자에 각각 접속되는 정전극 리드 및 부전극 리드로 구성되어 있으며, 충전시에는 리튬이 정전극의 정극 활물질에서 전해액 중으로 리튬이온으로서 빠져나와, 부전극의 부극 활물질 중으로 들어가고, 방전시에는 이 부극 활물질 중에 들어간 리튬이온이 전해액 중으로 방출되어, 다시 정전극의 정극 활물질 중으로 되돌아옴으로써, 충방전을 행하고 있다. 이러한 리튬이온 이차 전지에 대해서는, 그 고에너지 밀도를 달성할 수 있다고 하는 점에서, 예를 들면 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등의 분야에서 이용되는 대용량 이차 전지로서 기대되고 있으며, 이미 많은 개발이나 제안이 행해지고 있다.
예를 들면, 이와 같은 리튬이온 이차 전지로서, 3층 구조의 라미네이트 필름을 이용하여 가요성의 주머니형상 외포체(外包體)를 형성하고, 이 주머니형상 외포체 중에 시트형상의 내부전극쌍과 전해액을 봉입하여 형성한 경량 또한 박형이며 가요성을 가지는 시트형상 리튬이온 이차 전지가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
이 특허문헌에 개시된 시트형상 이차 전지에서는, 그 전지 케이스로서, 내면측에 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 내전해액성 및 히트실성(heat sealing)이 우수한 열가소성 수지제의 내면층을, 중간에 예를 들면 알루미늄박 등의 가요성 및 강도가 우수한 금속박제의 중간층을, 또한, 외면측에 예를 들면 폴리아미드계 수지 등의 전기 절연성이 우수한 절연 수지제의 외면층을 가지는 3층 구조의 라미네이트 필름을 이용하고, 그 내부에 시트형상의 내부전극쌍과 전해액을 봉입하여 형성하며, 또한, 내부전극쌍을 구성하는 복수의 정전극 및 부전극을 각각 개별로 연결하는 한 쌍의 정전극 리드 및 부전극 리드를 설치하고, 이들 한 쌍의 정전극 리드 및 부전극 리드가 라미네이트 필름을 기밀하게 관통하여 외부에 돌출하는 부분을 전극 단자 혹은 외부 리드로서 이용하고 있다.
그런데, 최근에는, 이차 전지에 대한 한층 더한 소형화, 대용량화, 고효율화 혹은 장수명화라고 하는 요청이 높아지고 있으며, 시트형상 이차 전지에 있어서도, 시트형상 전극의 한층 더한 다적층화나 단면적이 큰(두께가 두꺼운) 전극 단자(이하, 전극 리드라고도 칭함)의 채용에 의한 대용량화 및 저항 저감에 의한 고효율화, 전지 수명의 증대 등이 요망되고 있다.
이와 같은 요청에 대하여, 상술의 특허문헌에 따른 시트형상 이차 전지에서는, 시트형상 전극과 전극 리드와의 접속에, 저항 용접이나 레이저 용접 등과 비교해서, 접속 저항의 저감, 저비용화 혹은 내진성의 향상이라고 하는 관점에서 유리한 초음파 용접이 이용되고 있지만, 이러한 용접 접속 방식에 있어서는, 전극 리드의 두께나 시트형상 전극의 적층 두께, 또한, 각각의 재질에 의해서도 용접 조건이 크게 변화해 버린다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 즉, 워크인 전극 리드와 시트 형상 전극의 두께나 경도에 따라서는, 적절한 용접 조건을 설정하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 발생하고 있었다.
예를 들면, 충분한 용접 강도를 얻기 위해 과대한 용접 에너지를 부여하면, 시트형상 전극에 균열이나 깨짐이 생기는 등의 문제가 발생하고 만다. 그리고, 이와 같은 시트형상 전극에 대한 균열이나 깨짐 등의 데미지는 진동 등에 의해 전극 박리나 쇼트라고 하는 고장의 요인이 되고 만다. 한편, 용접 에너지가 부족한 경우에는, 충분한 용접 강도를 얻지 못하여, 접촉 불량에 의한 전지 저항 증가 등의 문제가 발생하고 만다.
그리고, 이와 같은 문제는 워크 두께가 두꺼워지는, 즉, 전극 리드 및/또는 시트형상 전극의 적층 두께가 두꺼워질수록 현저한 문제로서 발생하고 만다.
즉, 내부전극쌍을 밀봉상태로 수용하고 있는 상술의 특허문헌에 개시된 시트형상 이차 전지에 있어서, 고출력화, 고용량화 및 저저항화를 실현하기 위해 단면적(두께)이 큰 전극 리드와 적층된 금속박형상의 시트형상 전극을 초음파 용접할 때에는, 양자를 파괴, 특히, 얇은 시트형상 전극에 손상 등의 데미지를 입히지 않고, 또한, 충분한 접속 강도를 얻는 것이 곤란하다고 하는 문제가 발생하고 있었다. 또한, 이것에 의해 소정의 용접 조건에 있어서는, 전극 리드 단자에 적절히 접합 가능한 시트형상 전극의 적층 매수가 한정되어 버려, 시트형상 이차 전지의 대용량화가 저해된다고 하는 문제가 발생하고 있었다.
본 발명은 상술과 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 정부 각각의 시트형상 전극을 구성하는 집전박과, 정부 각각의 전극 리드를 상호 접 속할 때의 시트형상 전극에의 데미지를 억제함과 동시에, 적절한 용접 조건의 설정을 용이하게 하고, 아울러 임의의 매수의 시트형상 전극의 적층 형성을 가능하게 하여 대용량화를 용이하게 실현할 수 있는 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시트형상 이차 전지는 복수의 시트형상의 정전극과 복수의 시트형상의 부전극을 세퍼레이터를 통해서 번갈아 적층하여 형성된 시트형상의 내부전극쌍과, 상기 내부전극쌍과 전해액을 내부에 밀봉상태로 수용하는 가요성의 주머니형상 외포체와, 상기 주머니형상 외포체의 내부에 있어서, 상기 내부전극쌍의 각 시트형상의 정전극 및 부전극과 접속되는 정전극 리드 및 부전극 리드를 구비하고, 상기 정전극 리드 및 부전극 리드와 상기 시트형상의 정전극 및 부전극과의 각 접속부에는, 정전극 리드 및 부전극 리드상에, 대응하는 상기 복수의 시트형상의 정전극 및 부전극이 각각 적층되어 접속되어 있음과 동시에, 적층방향 중간부에는 도전성의 접속 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
일반적으로, 시트형상 이차 전지의 대용량화, 저저항화 등을 실현하기 위해서는, 두께가 두꺼운(단면적이 큰) 전극 리드 및 다층의 시트형상 전극이 요구되지만, 용접 접속되는 전극 리드와 시트형상 전극의 두께가 커질수록, 적절한 용접 강도의 설정이 곤란해져서, 불충분한 용접 강도에 의한 접속 불량이나 과도한 용접 에너지에 의한 시트형상 전극의 깨짐이라고 하는 문제가 현저하게 발생하는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 판명되었다.
그래서, 상술과 같이 구성한 본 발명의 시트형상 이차 전지에 의하면, 정전극 리드 및 부전극 리드와 시트형상의 정전극 및 부전극과의 각 접속부에는, 정전극 리드 및 부전극 리드상에, 대응하는 복수의 시트형상의 정전극 및 부전극이 각각 적층되어 접속되어 있음과 동시에, 적층방향 중간부에는 도전성의 접속 보호층이 형성되어 있으므로, 접속시의 시트형상 전극에의 데미지를 억제함과 동시에, 적절한 용접 조건의 설정을 용이하게 하고, 아울러 임의의 매수의 시트형상 전극의 적층 형성을 가능하게 하여, 대용량화가 용이한 시트형상 이차 전지를 실현할 수 있다.
또한, 상기 복수의 시트형상 정전극으로부터의 집전박 및 부전극으로부터의 집전박과, 각각에 대응하는 정전극 리드 및 부전극 리드는 상기 접속 보호층을 적층방향 중간부에 삽입한 상태에서 초음파 용접되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 초음파 용접시에 특히 문제가 되는, 접속시의 시트형상 전극에의 데미지를 억제할 수 있다.
또한, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극의 소정의 적층 매수마다 형성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 접속 보호층이 시트형상 전극의 소정의 적층 매수마다 형성되어 있으므로, 시트형상의 각 정전극 및 각 부전극에 데미지를 입히지 않고, 용접 조건에 따른, 보다 적절한 접속이 가능해진다.
또한, 상기 적층 매수는 용접 강도에 기초하여 설정되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 적절한 용접 강도의 설정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 상기 접속 보호층은 또한, 상기 시트형상 전극의 적층방향에 있어서, 전극 리드와 반대측의 단부에 형성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 접속 보호층이 시트형상 전극의 적층방향 단부에도 형성되어 있으므로, 시트형상의 각 정전극 또는 각 부전극을 각 전극 리드에 적층 접속할 때에, 가장 데미지를 입기 쉬운 시트형상 전극의 적층방향 단부를 효과적으로 보호할 수 있다.
또한, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극과는 별체의 도전성 부재에 의해 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극을, 상기 접속부에 있어서 되접어 꺾음으로써 형성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 접속 보호층이 시트형상 전극을, 접속부에 있어서 되접어 꺾음으로써 형성되어 있으므로, 상기 접속 보호층을 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 상기 접속 보호층의 각각은 대응하는 상기 시트형상 정전극 또는 부전극과 동 재질의 부재로 형성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 접속 보호층의 각각이, 대응하는 정전극 또는 부전극과 동 재질의 부재로 형성되어 있으므로, 이종 부재간의 접속에 비해, 접속 부분의 접촉 저항을 저감할 수 있다.
이상에 있어서, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지는 정극 리드 및 부전극 리드의 각각의 두께가 0.3㎜이상 5.0㎜이하인 대전류를 기도한 시트형상 이차 전지에 대하여 매우 적합하게 적용 가능하고, 또한, 시트형상 정전극 및 부전극의 각각의 두께가 5㎛이상 30㎛이하이며, 각 시트형상 전극의 적층 매수가 20매 이상인, 접속시의 손상 등이 우려되는 얇은 시트형상 전극을 적층한 시트형상 이차 전지에 대하여 매우 적합하게 적용 가능하다.
여기서, 시트형상 전극의 두께란, 시트형상 집전체의 양면에 적층되는 활물질의 두께를 포함하지 않는, 시트형상 집전체 자체의 두께를 말하는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 시트형상 이차 전지의 제조방법은 복수의 시트형상의 정전극과 복수의 시트형상의 부전극을 세퍼레이터를 통해서 번갈아 적층하여 형성된 시트형상의 내부전극쌍과, 상기 내부전극쌍의 각 시트형상의 정전극 및 부전극과 접속되는 정전극 리드 및 부전극 리드와, 이들을 전해액과 함께 수용하는 주머니형상 외포체를 준비하고, 상기 복수의 시트형상 전극을 집약해서, 복수의 시트형상 전극 다발을 형성하며, 상기 시트형상 전극 다발의 하나를 상기 전극 리드상에 재치하고, 상기 하나의 시트형상 전극 다발의 상부에, 상기 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치하여, 이들을 일괄해서 초음파 용접하며, 또한, 용접된 상기 하나의 시트형상 전극 다발 및 금속박 위에, 다른 시트형상 전극 다발을 재치하고, 상기 다른 시트형상 전극 다발 위에, 상기 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치하여 초음파 용접하며, 같은 순서를 반복하여, 금속박을 통한 소망의 매수의 시트형상 전극층을 적층 형성하고, 상기 내부전극쌍 및 이 내부전극쌍의 시트형상 전극 층과 일체로 접속된 전극 리드를, 상기 주머니형상 외포체의 내부에 전해액과 함께 밀봉상태로 수용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 제조방법에 의하면, 복수의 시트형상 전극을 집약하여, 복수의 시트형상 전극 다발을 형성하고, 상기 시트형상 전극 다발의 하나를 상기 전극 리드상에 재치하며, 상기 하나의 시트형상 전극 다발의 상부에, 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치하여, 이들을 일괄해서 초음파 용접하고, 또한, 용접된 하나의 시트형상 전극 다발 및 금속박 위에, 다른 시트형상 전극 다발을 재치하며, 상기 다른 시트형상 전극 다발 위에, 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치해서 초음파 용접하고, 같은 순서를 반복하여 금속박을 통한 소망의 매수의 시트형상 전극층을 적층 형성하므로, 접속시의 시트형상 전극에의 데미지를 억제함과 동시에, 임의의 매수의 시트형상 전극의 적층 형성을 가능하게 하여, 대용량화가 용이한 시트형상 이차 전지의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 시트형상 전극 다발은 2다발 이상으로 분할되어도 좋다.
이 경우에는, 시트형상 전극 다발이 2다발 이상으로 분할되므로, 중복 용접에 의한 적층 접속에 매우 적합한 시트형상 이차 전지의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 시트형상 전극 다발은 그 상단부를 구성하는 시트형상 전극이 접혀 있어도 좋다.
이와 같이 구성한 경우에는, 적절한 용접 조건의 설정을 용이하게 함과 동시 에, 접속시의 데미지를 억제하는 접속 보호층을 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 상기 전극 리드는 그 두께가 0.3㎜이상 5.0㎜이하이며, 상기 금속박은 총 두께가 10㎛이상 100㎛이하이고, 소정의 초음파 용접영역을 덮도록 초음파 용접되어도 좋다.
여기서, 총 두께란, 1매의 금속박을 이용하는 경우에는, 그 두께를 말하고, 복수의 금속박을 적층하여 이용하는 경우에는, 그 적층 두께를 말하는 것으로 한다.
이 경우에는, 전극 리드의 두께가 0.3㎜이상 5.0㎜이하이고, 금속박의 총 두께가 10㎛이상 100㎛이하이며, 소정의 초음파 용접영역을 덮도록 초음파 용접되므로, 필요한 접속 강도를 확보하면서, 대용량의 전지에 매우 적합한 시트형상 이차 전지의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 하나의 시트형상 전극 다발의 용접영역과, 다른 시트형상 전극 다발의 용접영역은 상기 금속박을 통하여 용접되어도 좋다.
이 경우에는, 하나의 시트형상 전극 다발의 용접영역과, 다른 시트형상 전극 다발의 용접영역은 금속박을 통하여 용접되므로, 소정의 전류 용량을 확실하게 확보할 수 있다.
<발명의 실시형태>
이하, 본 발명의 한 실시형태에 대하여, 도 1~4를 참조해서 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 있어서의 좌측면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 A-A 단면도 이며, 도 2에 있어서의 원 A'로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 내부전극쌍을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1~3에 있어서, 10은 시트형상 리튬이온 이차 전지(시트형상 이차 전지)이며, 가요성의 주머니형상 외포체(2)에 의해 내부전극쌍(1) 및 전해액(5)이 내부에 밀봉상태로 수용되어 있다. 내부전극쌍(1)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 시트형상의 정전극(1a)과 복수의 시트형상의 부전극(1b)을, 세퍼레이터(1c)를 통하여 번갈아 적층해서 시트형상으로 형성되어 있으며, 상기 내부전극쌍(1)에 있어서의 정전극(1a)과 각각 개별로 연결하는 시트형상의 정전극 리드(3a)가 주머니형상 외포체(2)의 히트실부(4)를 기밀하게 관통함과 동시에 이 히트실부(4)에 고착되어, 주머니형상 외포체(2)의 외부에 돌출하고 있다. 또한, 도시를 생략하고 있지만, 부전극(1b)에도 부전극 리드(3b)가 각각 개별로 연결하고 있으며, 상기 부전극 리드(3b)는 도 1에 나타나는 바와 같이 주머니형상 외포체(2)를 사이에 두고, 정전극 리드(3a)와는 반대측의 단부(본 예에서는, 도면 중, 하단부)로부터, 정전극 리드(3a)와 마찬가지로 히트실부(4)를 관통하여 기밀상태로 외부에 돌출하여 형성되어 있다.
본 발명에 있어서, 내부전극쌍(1)과 전해액(5)을 내부에 밀봉상태로 수용하는 가요성의 주머니형상 외포체(2)에 대해서는, 시트형상 이차 전지(10)의 전지 케이스로서 사용 가능한 강도를 가짐과 동시에 수용되는 전해액(5)에 대하여 우수한 내전해액성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 구체적으로는, 내면측에 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 이오노머 등의 내전해액성 및 히트실성이 우수한 열가소성 수지제의 내면층을, 중간에 예를 들면 알루미늄박, 스테인리스박 등의 가요성 및 강도가 우수한 금속박제의 중간층을, 또한, 외면측에 예를 들면 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 등의 전기 절연성이 우수한 절연 수지제의 외면층을 가지는 3층 구조의 라미네이트 필름을 이용하여 형성되는 가요성의 주머니형상 외포체(재공표 98/042036호 참조)를 예시할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 상기 주머니형상 외포체(2)는 내면측에 폴리에틸렌제의 내면층(2a)을, 중간에 알루미늄박제의 중간층(2b)을, 또한, 외면측에 나일론제의 외면층(2c)을 가지는 3층 구조의 라미네이트 필름으로 형성되어 있다.
세퍼레이터(1c)는 다공질막, 부직포, 망 등, 전자 절연성이며 정전극(1a) 및 부전극(1b)과의 밀착에 대하여 충분한 강도를 가지는 것이라면, 어떠한 것이라도 사용 가능하다. 재질은 특별히 한정되지 않지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌의 단층 다공질막 및 이들이 다층화한 다공질막이 접착성 및 안전성의 관점에서 바람직하다.
또한, 이온 전도체로서 이용하는 전해액(5)에 제공하는 용제 및 전해질염으로서는, 종래의 전지에 사용되고 있는 비수계의 용제 및 리튬을 함유하는 전해질염이 사용 가능하다. 구체적으로는, 용제로서, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 탄산디메틸, 탄산디에틸, 탄산메틸에틸 등의 에스테르계 용제, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 디에틸에테르, 디메틸에테르 등의 에테르계 용제의 단독액, 및 상술의 동일 계통의 용제끼리 혹은 이종 계통의 용제로 이루어지는 2종의 혼합액이 사용 가능하 다. 또한 전해질염은 LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3, LiN(C2F5SO2)2 등이 사용 가능하다.
본 실시형태에 있어서, 내부전극쌍(1)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 정전극(1a)이 알루미늄제의 정극 집전체(11)의 양면에 정극 활물질(12)을 적층하여 형성되어 있으며, 마찬가지로, 각 부전극(1b)이 동제의 부극 집전체(13)의 양면에 부극 활물질(14)을 적층하여 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에 있어서, 시트형상의 각 정전극(1a)을 구성하는 정극 집전체(11)는 그 두께가 5~30㎛정도의 극박의 알루미늄박으로 형성되어 있음과 동시에, 시트형상의 각 부전극(1b)을 구성하는 부극 집전체(13)는 그 두께가 5~30㎛정도의 극박의 동박으로 형성되어 있으며, 이들 정극 집전체(11) 또는 부극 집전체(13)에 대응하는 금속박을, 예를 들면 각 40매씩 세퍼레이터(1c)를 통하여 번갈아 적층함으로써 내부전극쌍(1)이 구성되어 있다. 또한, 정전극 리드(3a)는 상기 정극 집전체(11)와 같은 알루미늄제이며, 부전극 리드(3b)는 상기 부극 집전체(13)와 같은 동제 또는 니켈제이다. 단, 그 재질로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 전기화학적으로 안정한 금속재료를 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 정전극 리드(3a)로서는 알루미늄, 알루미늄 합금 등을, 부전극 리드(3b)로서는 동, 스테인리스, 니켈 등을 바람직한 것으로서 예시할 수 있다. 또한, 정전극 리드(3a)에 대해서는, 정극 집전체를 형성하는 재질과 같은 재질, 예를 들면 알루미늄을 이용하는 것이 특히 바람직하고, 부전극 리드(3b)에 대해서는, 동 및/또는 니켈을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 정전극 리드(3a) 및 부전극 리드(3b)의 두께는 모두 0.3㎜이며, 그 폭은 모두 30㎜이다. 또한, 본 발명에 의해 구성되는 시트형상 이차 전지(10)는 예를 들면 전기 자동차 등, 대전류를 기도하는 것에 매우 적합하게 채용되는 것이며, 본 발명에 있어서, 정전극 리드(3a) 및 부전극 리드(3b)의 두께로서는, 초음파 용접이 가능한 리드 두께라고 하는 관점에서, 예를 들면 0.3㎜이상 5.0㎜이하의 판형상의 단자를 이용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 정전극 리드(3a) 또는 부전극 리드(3b)와 내부전극쌍(1)과의 접속부에 대해서, 도 5를 참조해서 더 설명한다. 도 5는 각 리드부와 내부전극쌍과의 접속부를 모식적으로 나타내는 확대도이다. 또한, 정극측 접속부와 부극측 접속부는 같은 구성이기 때문에, 이하, 정극측 접속부를 예시하여 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 시트형상의 정전극을 구성하는, 예를 들면 알루미늄제의 복수의 시트형상 정극 집전체(이하, 정극 집전박이라고도 칭함)(11-1~11-40)는 보호박(11P-1~11P-4)을 통하여 정전극 리드(3a)상에 적층된 상태에서, 초음파 용접에 의해 일체로 접속되어 있다. 구체적으로는, 정극 집전박(11-1~11-20과 11-21~11-40)은 정극 집전박(11)과 같은 금속(본 예에서는, 알루미늄)으로 형성된, 정극 집전박(11)과는 별체의 보호박(11P-1,11P-2)이 삽입된 상태에서 적층 형성(접속)되어 있음과 동시에, 최상부의 정극 집전박(11-40) 위에도, 같은 재질의 별체의 보호박(11P-3,11P-4)이 삽입된 상태에서 적층 형성(접속)되어 있다. 그리고, 보호박(11P-1,11P-2)에 의해, 정극 집전박의 적층방향 중간부에 있어서의 접속 보호층(이하, 중간부 접속 보호층(11Pm)이라고도 칭함)이 형성되 어 있음과 동시에, 보호박(11P-3,11P-4)에 의해, 적층방향 단부(정전극 리드(3a)와 반대측의 단부)에 있어서의 접속 보호층(이하, 단부 접속 보호층(11Pe)이라고도 칭함)이 형성되어 있다. 또한, 부극측 접속부에 대해서도, 정극측 접속부와 같은 구성이며, 시트형상 부극 집전체(이하, 부극 집전박이라고도 칭함)(13)와 같은 재질(예를 들면, 동)의 접속 보호층(13Pm,13Pe)이 형성되어 있다. 또한, 각 접속부에 있어서의 시트형상 집전체에는, 활물질은 도포되어 있지 않다.
여기서, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10)에 있어서의 집전박(11,13) 및 보호박(11P)의 매수는 임의로 설정 가능하지만, 접속시의 각 집전박(11,13)에 대한 손상 등의 데미지를 저감한다고 하는 관점에서, 적층된 각 집전박(11-1,11-2…,13-1,13-2…)의 적층 두께가 소정의 두께(본 예에서는, 예를 들면 0.3㎜이상)가 될 때마다 접속 보호층(11P)을 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성한 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10)에 있어서는, 시트형상 집전체(11(13))와 전극 리드(3a(3b))와의 접속부에 있어서, 적층된 시트형상 집전박(11(13))의 적층방향 중간부에 접속 보호층(11Pm(13Pm))이 형성되어 있으므로, 후술하는 제조방법에 의해 시트형상 이차 전지(10)를 제조할 때에, 각 집전박(11(13))에 데미지를 입히지 않고, 각 집전박(11(13))의 접속시의 가압에 의한 가라앉음에 의한 균열의 발생을 미연에 방지함과 동시에, 임의의 매수의 집전박의 적층 형성을 가능하게 하며, 소형 대용량의 시트형상 이차 전지(10)를 용이하게 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 적층방향 단부에도 접속 보호층(11Pe(13Pe))이 형성되어 있으므로, 접속시의 가압에 의해 데미지를 입기 쉬운 시트형상 집전박 단부 를 효과적으로 보호할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10)의 제조방법에 대하여 도면을 참조해서 설명한다. 우선, 본 제조방법에 적용되는 초음파 용접에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 초음파 용접의 개요를 설명하기 위한 초음파 용접장치의 개략 구성도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 초음파 용접장치는 혼(horn; 131)과, 그 선단에 부착된 칩(132)과, 칩(132)에 대향 배치된 모루(anvil; 133)로 구성되어 있다. 그리고, 칩(132)과 모루(133) 사이에 접합대상이 되는 2개의 부재(혼측 부재(134) 및 모루측 부재(135))를 겹쳐서 배치하고, 칩(132)과 모루(133)로 사이에 끼워서 가압하며, 혼(131)에 초음파 진동을 부여하면, 칩(132)이 모루(133)의 가공면에 대하여 거의 평행으로 진동한다. 그러면, 상기 초음파 진동이 칩(132)을 통하여 혼측 부재(134) 및 모루측 부재(135)에 전달되어, 접면효과, 공작효과 및 열효과에 의해 양자가 접속되도록 되어 있다.
이와 같은 초음파 용접은 용접 계면을 용융하지 않고, 혹은 극히 한정된 박층만을 용융할 수 있으며, 또한, 용접 계면에 있어서의 산화막 등의 불순물의 마찰에 의한 클리닝 효과를 기대할 수 있다고 하는 특징을 가지고, 이것에 의해, 접속 저항을 저감함과 동시에, 접합대상이 되는 부재에 큰 데미지를 입히지 않고, 저비용이며 안정적으로, 또한 넓은 면적에서 양자를 확실히 접속하는 것이 가능해진다.
본 실시형태에서는, 혼측 부재(134)로서 적층된 집전박(11(13))을, 모루측 부재(135)로서 전극 리드(3a(3b))를, 각각 배치함으로써, 양자를 초음파 용접하도 록 되어 있다.
그런데, 이와 같은 초음파 용접을 이용하여, 두께가 5~30㎛정도인 얇은 금속박형상의 집전박(11(13))을 적층해서 전극 리드(3a(3b))에 접속하는 경우, 전극 리드(3a(3b))의 두께나, 시트형상 집전박(11(13))의 매수 및 적층 두께, 및 각각의 재질에 의해서도 적절한 용접 조건이 변화해 버린다.
특히, 대용량화를 기도한 단면적(두께)이 큰 전극 리드(3a(3b)) 위에, 얇은 집전박(11(13))을 적층 접속할 때에는, 박 균열 등의 용접 불량이 발생하기 쉬워지며, 소정의 용접 조건하에서, 적절히 적층 접속 가능한 집전박(11(13))의 매수가 한정되어, 이것에 의해, 전지의 대용량화가 저해되어 버린다. 이에 비해서, 소수의 집전박(11(13))마다 용접을 행한 경우에는, 용접 횟수가 많아져서, 작업공수가 증대하여 생산성이 대폭으로 저하해 버린다.
구체적으로는, 대전류 출력·저저항화를 목적으로 한, 두께 0.3㎜이상의 전극 리드(3a(3b)) 단자를 이용하고, 이 전극 리드(3a(3b))와, 적층 두께(총 두께) T=t*x(여기서, t: 집전박의 두께, x: 집전박의 적층 매수; 5≤t≤30㎛, x≥20매)가 0.3㎜이상이 되는 다적층된 시트형상 집전박(11(13))을 초음파 용접하고자 하는 경우에는, 그 워크의 두께 때문에, 시트형상 집전박(11(13))의 파괴 혹은 용접 강도의 부족이라고 하는 문제가 발생하기 쉬워지고, 적절한 용접 조건을 결정하는 것이 곤란해지는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 판명되었다. 또한, 시트형상 집전박(11(13))을 실제로 적층한 상태에 있어서는, 동극의 집전박(예를 들면, 정극 집전박(11)) 사이에 대극의 집전박(예를 들면, 부극 집전박(13)) 및 세퍼레이터(1c) 가 개재하고 있기 때문에, 초음파 용접을 행하는 전극 리드(3a(3b))와의 접속 부분에서는, 동극의 집전박끼리의 간격은 50~200㎛정도 벌어져 있는 상태가 된다. 이 때문에, 집전박의 적층 두께가 0.3㎜이상이 되는 경우, 같은 두께·매수의 집전박을 단순히 적층한 것에 대하여 초음파 용접하는 경우보다도, 상기 접속부분에 있어서의 집전박의 가라앉음이 커져서, 그 결과, 용접 부분(소정의 용접영역의 경계 가장자리 근방)을 따라 박 균열이 발생하기 쉬워지는, 특히, 용접 접속시에 있어서의 적층방향 단부(전극 리드와 반대측의 단부)의 집전박에 박 균열이 발생하기 쉬워지는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 판명되었다.
그래서, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10)의 제조방법에서는, 다음과 같이 하여 전극 리드(3a(3b))와, 각 시트형상 집전박(11(13))을 각 접속 보호층(11P(13P))을 통하여 접속함으로써, 접속시의 시트형상 집전박(11(13))에 대한 데미지를 억제하면서, 임의의 매수의 시트형상 집전박(11(13))의 적층을 가능하게 하고 있다. 이하에, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10)의 제조방법에 대하여, 정극측을 예로 들어 도 7~도 9를 참조하여 설명한다.
우선, 도 7에 나타내는 바와 같이, 각각의 두께가 5~30㎛인, 예를 들면 40매의 시트형상 집전박(11-1~11-40)을 수매씩으로 집약하여, 집전박 다발을 형성한다. 본 실시형태에서는, 예를 들면, 20매씩으로 분할하여, 집전박 다발(11A,11B)을 형성한다.
다음으로, 그 두께가 0.3㎜이상인 전극 리드(3a)를 준비하고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 초음파 혼(131)과 모루(133) 사이에, 전극 리드(3a), 집전박 다 발(11A), 중간부 접속 보호층(11Pm)을 형성하는 금속박(11P-1,11P-2)을 세트하고, 이들 전극 리드(3a), 집전박 다발(11A)층 및 중간부 접속 보호층(11Pm)을 일괄하여 초음파 용접한다. 구체적으로는, 전극 리드(3a)를 모루(133) 위에 재치하고, 전극 리드(3a) 위에 집전박 다발(11A)을 적층하며, 또한, 이 위에 집전박 보호용의 금속박(11P-1,11P-2)을 재치하고, 초음파 혼(131)을 이 보호용 금속박(11P-1,11P-2)에 눌러서 초음파 용접한다.
다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전극 리드(3a)와 일체가 되어 용접된 집전박 다발(11A)층 및 중간부 접속 보호층(11Pm) 위에, 나머지 집전박 다발(11B)을 겹치고, 또한, 그 위에 단부 접속 보호층(11Pe)을 형성하는 금속박(11P-3,11P-4)을 얹어서, 초음파 혼(131)을 이 보호용 금속박(11P-3,11P-4)에 눌러서 마찬가지로 초음파 용접한다.
이상과 같은 순서를 반복함으로써, 임의의 매수의 집전박(11)을, 보호층(11P)을 통하여 전극 리드(3a)상에 적층 용접(접속)하는 것이 가능해진다.
그 후, 임의의 매수의 집전박(11(13))에 의해 구성된 내부전극쌍(1) 및 집전박(11(13))이 적층 접속된 전극 리드(3a(3b))를, 주머니형상 외포체(2)의 내부에 수용함과 동시에 전해액을 충전하고, 상기 전극 리드(3a(3b))가 주머니형상 외포체(2)를 기밀하게 관통하도록, 주머니형상 외포체(2)의 개구부를 히트실하여 밀봉함으로써, 용이하게 대용량화가 가능한 시트형상 이차 전지(10)를 실현할 수 있다.
여기서, 접속 보호층(11P(13P))을 형성하는, 예를 들면 금속박의 크기로서는, 초음파 혼(131)상의 칩(132)의 크기에 의해 규정되는 소정의 용접영역을 덮는 크기인 것이, 충분한 접속 강도를 얻는다고 하는 관점에서 바람직하다.
또한, 보호층(11P(13P))의 두께로서는, 과대한 용접 에너지를 요하지 않고, 적층된 시트형상 집전박(11(13))과 일체로 용접 가능하게 하기 위해, 10㎛이상 100㎛이하인 것이 바람직하다.
또한, 각 집전박 다발(본 예에서는, 11A,11B)을 용접하여 적층 접속할 때에는, 각각의 집전박 다발(11A,11B)의 용접영역(면적)이, 중간부 접속 보호층(11Pm)을 통하여, 적어도 2분의 1 이상 겹치도록 용접 접속하는 것이, 소정의 전류 용량을 확보한다고 하는 관점에서 바람직하다.
이와 같이, 다적층 집전박(11-1,11-2…)을 분할하여 집전박 다발(11A,11B…)을 형성하고, 이 집전박 다발(11A,11B…)을, 중간부 접속 보호층(11Pm)을 통하여 차례로 용접해 감으로써, 한번에 모든 시트형상 집전박(11-1,11-2…)을 용접하는 경우에 비해, 용접 강도를 적절히 설정하는(각 집전박(11-1,11-2…)에 데미지를 입히지 않는 용접 강도로 설정한다) 것이 가능해짐과 동시에, 전극 리드(3a(3b))와의 용접 부분에 있어서의, 용접 접속시의 다적층 집전박(11-1,11-2…)의 가라앉음을 완화할 수 있다. 이것에 의해, 접속시의 집전박(11-1,11-2…)의 균열의 발생 등에 의한 접속 불량을 미연에 방지하고, 또한, 임의의 매수의 집전박(11-1,11-2…)의 적층을 가능하게 하여, 시트형상 이차 전지의 고출력화·고용량화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 소수의 집전박을, 차례로 용접하는 경우에 비해, 적층되는 집전박을 보호(특히, 데미지를 입기 쉬운 적층방향 단부의 집전박을 확실하게 보호)함과 동시에 작업공수의 저감을 가능하게 하고, 아울러 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 이와 같은 접속 보호층(11P)을, 예를 들면 금속박을 수매 겹쳐서 형성함으로써, 균열 등의 박 파괴가, 만일 보호층(11P)에 발생하더라도 시트형상 집전박(11-1,11-2…) 본체에 미치지 않고 용접 접속하는 것이 가능해지며, 전극 박리나 쇼트라고 하는 문제를 미연에 방지함과 동시에, 전지 출력의 안정화, 고용량화에 기여할 수 있다. 또한, 단부 접속 보호층(11Pe)에 대해서는, 마지막으로 겹친 집전박 다발을 용접할 때에, 박 파괴를 일으키지 않고 용접 가능한 경우(알맞은 용접 조건을 설정할 수 있는 경우)에는 생략 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들면 금속박(11P-1~11P-4)에 의해 접속 보호층(11P)을 형성했지만, 본 발명은 이와 같은 형태의 접속 보호층에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 도 10에 나타내는 바와 같은, 일부의 시트형상 전극을 접속부에 있어서 되접어 꺾음으로써 접속 보호층을 형성해도 좋다. 이하, 이와 같은 접속 보호층의 변형예 11P'에 대하여, 도 10을 참조해서 설명한다. 또한, 도 10에 있어서, 앞선 실시형태와 같은 기능을 가지는 부재에는, 같은 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 또한, 정극측 접속부와 부극측 접속부는 같은 구성이기 때문에, 정극측을 예로 들어 설명한다.
본 변형예에 있어서의 내부전극쌍(1)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 42매의 정극 집전박(11-1~11-42)으로 구성되어 있다. 또한, 각각의 정극 집전박의 두께 및 전극 리드의 두께는 앞선 실시형태와 같으며, 각각 5~30㎛ 및 0.3~5.0㎜이다.
본 변형예에서는, 소정의 용접 에너지에 따라, 보호층(11P)을 통한 적절한 적층 용접이 가능해지는 집전박(11)의 매수(예를 들면, 본 예에서는, 11-1~11-20,11-22~11-41의 각 20매)마다, 그 위에 적층되는 집전박(본 예에서는, 11-21,11-42)을 미리 다른 집전박(11-1~11-20,11-22~11-41)보다도 길게 형성해 두고, 상기 집전박(11-21,11-42)을 접속부에 있어서 절곡함으로써 접속 보호층(11P')을 형성한 것이다.
구체적으로는, 앞선 실시형태와 같은 순서로, 우선, 전극 리드(3a)상에 집전박(11-1~11-20) 다발을 적층함과 동시에, 그 위의 중간부 접속 보호층(11P'm)을 형성하는 집전박(11-21)을 절곡해서(되접어 꺾어서), 이들을 일괄하여 초음파 용접하고, 그 후, 집전박(11-22~11-41)까지의 20매 및 그 위에 적층되는 단부 접속 보호층(11P'e)을 형성하는 집전박(11-42)을 절곡 형성하여, 앞서 용접한 집전박(11-1~11-20) 다발 및 중간부 접속 보호층(11P'm) 위에 재치하고, 마찬가지로 초음파 접속함으로써, 임의의 매수의 집전박(11)과 전극 리드(3a)와의 적층 접속을 가능하게 하고 있다.
여기서, 접속 보호층(11P)을 형성하는 집전박(11-21,11-42)을 되접어 꺾을 때에는, 되접어 꺾여진 집전박 부분이, 초음파 혼(131)상의 칩(132)의 크기에 의해 규정되는 소정의 용접영역을 덮도록 되접어 꺾는 것이, 충분한 접속 강도를 얻는다고 하는 관점에서 바람직하다.
또한, 각 집전박 다발(11-1~11-20,11-22~11-41)을 용접하여 적층 접속할 때에는, 각각의 집전박 다발(11-1~11-20,11-22~11-41)의 용접영역(면적)이, 절곡 형 성되는 집전박(본 예에서는, 11-21)을 통하여, 적어도 2분의 1 이상 겹치도록 용접 접속하는 것이 소정의 전류 용량을 확보한다고 하는 관점에서 바람직하다.
이와 같이 구성한 본 변형예에 따른 접속 보호층(11P')에 있어서는, 금속박(11P)에 의해 접속 보호층(11P)을 형성한 앞선 실시형태와 같은 효과가 얻어짐과 동시에, 접속 보호층으로서의 금속박을 별도로 설치할 필요가 없고, 용이하게 접속 보호층(11P')을 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 시트형상 이차 전지(10) 및 그 제조방법에 있어서, 적층되는 집전박(11(13))의 각 두께 및 매수나, 보호층을 형성하는 보호박(본 예에서는, 11P-1~11P-4) 혹은 집전박(본 예에서는, 11-21,11-42)의 각 두께나 매수는 소정의 용접 조건(용접 강도)에 따라 적절히 설정 가능하다. 또한, 본 발명은 상술의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 용접 접속시에, 시트형상 전극(집전박)에 대한 손상 등의 데미지를 억제하는 도전성층이, 접속부에 있어서의 적층방향 중간부에 형성되어 있으면 된다.
본 발명에 의하면, 접속시의 시트형상 전극에의 데미지를 억제함과 동시에, 임의의 매수의 시트형상 전극의 적층 형성을 가능하게 하여, 대용량화를 용이하게 실현할 수 있는 시트형상 이차 전지 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수의 시트형상의 정전극과 복수의 시트형상의 부전극을 세퍼레이터를 통해서 번갈아 적층하여 형성된 시트형상의 내부전극쌍과,
    상기 내부전극쌍과 전해액을 내부에 밀봉상태로 수용하는 가요성의 주머니형상 외포체(外包體)와,
    상기 주머니형상 외포체의 내부에 있어서, 상기 내부전극쌍의 각 시트형상의 정전극 및 부전극과 접속되는 정전극 리드 및 부전극 리드를 구비하고,
    상기 정전극 리드 및 부전극 리드와 상기 시트형상의 정전극 및 부전극과의 각 접속부에는, 정전극 리드 및 부전극 리드상에, 대응하는 상기 복수의 시트형상의 정전극 및 부전극이 각각 적층되어 접속되어 있음과 동시에, 중간부에는 도전성의 접속 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 시트형상 정전극으로부터의 집전박 및 부전극으로부터의 집전박과, 각각에 대응하는 정전극 리드 및 부전극 리드는 상기 접속 보호층을 적층방향 중간부에 삽입한 상태에서 초음파 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극의 소정의 적층 매수마다 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적층 매수는 용접 강도에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접속 보호층은 또한, 상기 시트형상 전극의 적층방향에 있어서, 전극 리드와 반대측의 단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극과는 별체의 도전성 부재에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접속 보호층은 상기 시트형상 전극을, 상기 접속부에 있어서 되접어 꺾음으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접속 보호층의 각각은 대응하는 상기 시트형상 정전극 또는 부전극과 동 재질의 부재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 정전극 리드 및 부전극 리드의 각각의 두께는 0.3㎜이상 5.0㎜이하인 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 시트형상 정전극 및 부전극의 각각의 두께는 5㎛이상 30㎛이하이며, 각 시트형상 전극의 적층 매수는 20매 이상인 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지.
  11. 복수의 시트형상의 정전극과 복수의 시트형상의 부전극을 세퍼레이터를 통하여 번갈아 적층하여 형성된 시트형상의 내부전극쌍과, 상기 내부전극쌍의 각 시트형상의 정전극 및 부전극과 접속되는 정전극 리드 및 부전극 리드와, 이들을 전해액과 함께 수용하는 주머니형상 외포체를 준비하고,
    상기 복수의 시트형상 전극을 집약해서, 복수의 시트형상 전극 다발을 형성하며, 상기 시트형상 전극 다발의 하나를 상기 전극 리드상에 재치하고, 상기 하나의 시트형상 전극 다발의 상부에, 상기 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치하여, 이들을 일괄해서 초음파 용접하며,
    또한, 용접된 상기 하나의 시트형상 전극 다발 및 금속박 위에, 다른 시트형상 전극 다발을 재치하고, 상기 다른 시트형상 전극 다발 위에, 상기 시트형상 전극과 같은 재질의 금속박을 재치하여 초음파 용접하며, 같은 순서를 반복하며, 금속박을 통한 소망의 매수의 시트형상 전극층을 적층 형성하고, 상기 내부전극쌍 및 이 내부전극쌍의 시트형상 전극층과 일체로 접속된 전극 리드를, 상기 주머니형상 외포체의 내부에 전해액과 함께 밀봉상태로 수용하는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 시트형상 전극 다발은 2다발 이상으로 분할되는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 시트형상 전극 다발은 그 상단부를 구성하는 시트형상 전극이 되접어 꺾여져 있는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전극 리드는 그 두께가 0.3㎜이상 5.0㎜이하이고, 상기 금속박은 총 두께가 10㎛이상 100㎛이하이며, 소정의 초음파 용접영역을 덮도록 초음파 용접되는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지의 제조방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 하나의 시트형상 전극 다발의 용접영역과, 다른 시트형상 전극 다발의 용접영역은 상기 금속박을 통하여 용접되는 것을 특징으로 하는 시트형상 이차 전지의 제조방법.
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