KR20160134761A - 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지 및 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법 - Google Patents

시트 적층형 리튬 이온 2차 전지 및 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법 Download PDF

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히로시 오가와
마사루 헤이시
미츠히데 노가미
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세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
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Abstract

정극 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트와, 부극 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트가 세퍼레이터를 개재하여 적층된 막 전극 접합체와, 해당 막 전극 접합체를 내부에 수용하여 밀봉하는 시트상의 외장체를 구비하며, 상기 막 전극 접합체는, 적어도 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 적층형 리튬 이온 이차 전지.

Description

시트 적층형 리튬 이온 2차 전지 및 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법 {SHEET-LAMINATED LITHIUM ION SECONDARY BATTERY AND PRODUCTION METHOD FOR SHEET-LAMINATED LITHIUM ION SECONDARY BATTERY}
본 발명은 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지, 및 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2014년 3월 19일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-056854호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그의 내용을 여기에 원용한다.
리튬 이온 2차 전지는 납 축전지나 니켈 수소 전지에 비하여 에너지 밀도 및 기전력이 높다는 특징을 갖기 때문에, 소형화 및 경량화가 요구되는 각종 휴대 기기나 노트북 컴퓨터 등의 전원으로서 널리 사용되고 있다. 이러한 리튬 이온 2차 전지는 일반적으로, 정극 활물질이 정극 집전체에 도공된 정극 시트와, 부극 활물질이 부극 집전체에 도공된 부극 시트를, 이들 사이에 세퍼레이터 및 전해질을 개재 장착시켜 적층하고, 정극 시트, 세퍼레이터 및 부극 시트를 적층시킨 해당 적층체를 케이스 내에 밀봉함으로써 제조된다. 이때, 전해질로서는, 액체 또는 고체의 전해질 외에 겔상의 전해질이 사용된다.
또한 리튬 이온 2차 전지로서는 원통형, 캔형, 라미네이트 팩형 등의 형태가 채용되어 있으며, 근년에는 시트상의 적층 구조를 갖는 리튬 이온 2차 전지도 제안되어 있다.
한편, 리튬 이온 2차 전지를 시트상으로 구성했을 경우, 절곡하여 만곡시켰을 때, 순차 적층된 정극, 세퍼레이터, 부극, 외장체의 각 층 사이에 주차(周差)가 발생한다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 리튬 이온 2차 전지(100)의 표면에 복수의 굴곡부(101)가 발생하는데, 이 부분에 있어서 발생하는 주차에 의하여 만곡 내측에 배치되는 전극이 휘기 때문에 전극 간 거리가 변화된다. 이 때문에, 전극 간 거리가 리튬 이온 2차 전지(100)의 내부에서 균일해지지 않아 각 전극과 세퍼레이터 사이에서 간극이 발생하는 점에서 용량 유지 특성이 저하되는 등, 전지 성능이 열화된다는 문제가 있다.
여기서, 상술한 바와 같은 시트상의 리튬 이온 2차 전지로서, 각각의 전극 시트와 세퍼레이터 사이를 용제형 접착제를 사용하여 접착함으로써 밀착 유지시킨 것이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1에 기재된 리튬 이온 2차 전지에 따르면, 전극 시트와 세퍼레이터가 접착제층에 의하여 접착되어 있으므로 리튬 이온 2차 전지를 만곡시켰을 때의 플렉시블성이 확보됨과 함께, 전극 시트와 세퍼레이터의 밀착의 이완이나 서로의 어긋남이 발생하는 것을 억제할 수 있다는 효과가 얻어진다.
일본 특허 공개 제2002-50404호 공보
그러나 특허문헌 1에 기재된 리튬 이온 2차 전지는, 용제형 접착제를 사용하여 각 전극 시트와 세퍼레이터 사이를 접착하는 점에서 접착제의 건조 공정이 필요해져, 공정이 증가하여 생산성이 저하되고 제조 비용도 증대된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 절곡하여 만곡시켰을 경우에 있어서도 전극 간 거리를 균일하게 유지할 수 있어 높은 전지 특성을 유지할 수 있음과 함께, 저비용이고 생산성이 우수한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명은, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지이며, 정극 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트와, 부극 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트가 세퍼레이터를 개재하여 적층된 막 전극 접합체와, 해당 막 전극 접합체를 내부에 수용하여 밀봉하는 시트상의 외장체를 구비하며, 상기 막 전극 접합체는, 적어도 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 정극 시트와 세퍼레이터 사이, 또는 부극 시트와 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입된 구성이므로, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도 열가소성 수지층의 신축에 의하여 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 플렉시블한 굴곡성을 유지하면서 각 전극과 세퍼레이터 사이에 간극 등이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 각 전극 간에 있어서의 전하의 수송이 차단되거나 흐르기 어려워지거나 하는 것을 방지할 수 있어 용량 유지 특성이 향상된다. 또한 열가소성 수지층을 사용함으로써, 건조 공정 등의 새로운 공정을 마련할 필요가 없어 생산성이 향상된다. 따라서 높은 전지 특성을 유지할 수 있음과 함께, 저비용이고 생산성이 우수한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 제공하는 것이 가능해진다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지이며, 상기 열가소성 수지층이 이온 투과성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열가소성 수지층이 이온 투과성을 가짐으로써 우수한 전지 특성을 발현하는 것이 가능해진다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지이며, 또한 상기 막 전극 접합체와 상기 외장체의 층간 내, 적어도 상기 정극 시트와 상기 외장체 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 외장체 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 각 전극 시트와 외장체 사이에도 열가소성 수지층이 개재 삽입됨으로써, 상술한 바와 같은, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있어, 우수한 전지 특성을 유지할 수 있는 효과가 보다 현저히 얻어진다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지이며, 상기 열가소성 수지층이, 개재 삽입된 층간에 있어서 열융착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열가소성 수지층의 각각이 각 층간에 있어서 열융착되어 있음으로써, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 때, 전지 내부에 있어서의 주차로 인하여 발생하는 응력을 열가소성 수지층의 탄성에 의하여 완화시킬 수 있으므로, 전극 간의 거리를 균일하게 유지하여 우수한 전지 특성을 유지할 수 있는 효과가 더욱 현저히 얻어진다.
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법이며, 적어도, 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지를 열융착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열가소성 수지층이 전극 시트와 세퍼레이터 사이에 있어서 열융착됨으로써, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 때, 전지 내부에 있어서의 주차로 인하여 발생하는 응력을 열가소성 수지층의 탄성에 의하여 완화시킬 수 있으므로, 전극 간의 거리를 균일하게 유지하여 우수한 전지 특성을 유지할 수 있는 효과가 현저히 얻어진다.
본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 따르면, 상술한 해결 수단에 의하여 이하의 효과를 발휘한다.
즉, 본 발명에 따르면, 적어도 정극 시트와 세퍼레이터 사이, 또는 부극 시트와 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입된 구성이므로, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도 열가소성 수지층의 신축에 의하여 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 플렉시블한 굴곡성을 유지하면서 각 전극과 세퍼레이터 사이에 간극 등이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 각 전극 간에 있어서의 전하의 수송이 차단되거나 흐르기 어려워지거나 하는 것을 방지할 수 있어 용량 유지 특성이 향상된다.
또한 열가소성 수지층을 사용함으로써, 건조 공정 등의 새로운 공정을 마련할 필요가 없어 생산성이 향상된다.
따라서 높은 전지 특성을 유지할 수 있음과 함께, 저비용이고 생산성이 우수한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 실현할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 형태인 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 모식적으로 설명하는 도면이며, 열가소성 수지층을 포함하는 층 구조를 설명하기 위한, 도 1b 중에 도시하는 A-A 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 모식적으로 설명하는 도면이며, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시킨 상태를 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태인 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 모식적으로 설명하는 도면이며, 열가소성 수지층을 포함하는 층 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 실시예에 대하여 설명하는 도면이며, 용량 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 시트상으로 된 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시킨 상태를 도시하는 개략도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지로서, 도 1a의 단면도에 도시한 바와 같은 막 전극 접합체가, 도 1b에 도시한 바와 같이, 길고 시트상의 외장체에 의하여 포장되어 이루어지는 것을 예로 들어 설명한다.
[시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 구성]
본 실시 형태의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는, 정극 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트(12)와, 부극 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트(13)가 세퍼레이터(14)를 개재하여 적층된 막 전극 접합체(10)와, 이 막 전극 접합체(10)를 내부에 수용하여 밀봉하는 시트상의 외장체(11)를 구비한다. 그리고 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는 적어도, 막 전극 접합체(10)가 정극 시트(12)와 세퍼레이터(14) 사이, 또는 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층(16)이 개재 삽입되어, 개략 구성되어 있다. 도 1a에 도시하는 예에 있어서는, 정극 시트(12)와 세퍼레이터(14) 사이에 열가소성 수지층(16A)이 개재 삽입되고, 또한 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이에 열가소성 수지층(16B)이 개재 삽입되어 있다.
이하에, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 구성하는 각 층에 대하여 상세히 설명한다.
도 1a는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 층 구조를 도시하는 단면도이고, 도 1b는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 평면도이다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는, 정극 시트(12)와 부극 시트(13) 사이에 세퍼레이터(14) 및 도시 생략된 전해질층이 개재 삽입된 막 전극 접합체(10)를 갖고 이루어진다. 또한 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같이, 막 전극 접합체(10)는, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 타 단부(1B)측에 있어서의 정극 시트(12)의 단부로부터 단자용 탭(12A)이 돌출되도록 설치되고, 마찬가지로, 타 단부(1B)측에 있어서의 부극 시트(13)의 단부로부터 단자용 탭(13A)이 돌출되도록 설치되어 있다. 또한 단자용 탭(12A, 13A)의 돌출 방향은, 도시예와 같이, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 폭 방향이어도 되고, 또는 길이 방향이어도 된다.
또한 도 1b에 도시하는 예에서는 상세한 도시를 생략하지만, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 내부에 있어서 배선 형태를 적정화함으로써, 단자용 탭(12A) 및 단자용 탭(13A)의 양쪽이 타 단부(1B)측에서 돌출되도록 형성되어 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어 정극 시트(12)에 접속된 단자용 탭(12A) 및 부극 시트(13)에 접속된 단자용 탭(13A)이 각각 상이한 단부, 즉, 한쪽 탭이 일 단부(1A) 측에서 돌출되어 설치되고, 다른 쪽 탭이 타 단부(1B)측에서 돌출되어 설치된 배치 구성으로 해도 된다.
또한 본 실시 형태에서 설명하는 막 전극 접합체(10)는, 예를 들어 정극 시트(12) 또는 부극 시트(13) 중 적어도 어느 한 쪽의 판면 상에, 고체 또는 액체, 혹은 겔상의 재질을 포함하는 도시 생략된 전해질층이 형성되어 이루어진다.
그리고 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같이, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는, 다층의 막 전극 접합체(10)가, 예를 들어 알루미늄 재료나 중합체 필름 등을 포함하는 외장체(11)에 의하여 포장됨과 함께, 정극 시트(12)에 접속된 단자용 탭(12A) 및 부극 시트(13)에 접속된 단자용 탭(13A)을 외부로 돌출시키면서 외장체(11)의 외주부(11a)가 밀봉되어 구성된다.
본 실시 형태에 있어서 설명하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는, 도 1b 및 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 긴 시트상으로 구성되어 있다. 또한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는, 예를 들어 그의 길이 방향의 치수가 50 내지 2000㎜ 정도, 폭 방향의 치수가 30 내지 500㎜ 정도, 두께가 1 내지 10㎜ 정도로 되어, 도 1b에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아 가늘고 긴 형상으로 된 것이다.
정극 시트(12)는, 상세한 도시를 생략하지만, 예를 들어 평면에서 보아 길게 형성된 알루미늄박을 포함하는 집전체에 있어서, 그의 길이 방향의 편 단부 또는 양 단부의 영역을 제외한 양면측에 정극 활물질층이 형성된 것이다. 또한 길이 방향에 있어서의 한쪽 단부가 단자용 탭(12A)의 접합대가 된다.
정극 활물질층은, 예를 들어 정극 활물질, 도전 보조제 및 결합제가 되는 결착제를 용매에 분산시켜 이루어지는 정극용 슬러리를 집전체에 도공함으로써 형성되는 것이며, 예를 들어 집전체의 폭 방향 양 단부 간의 영역에 있어서, 양면에 도공된다.
정극 활물질로서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 일반식 LiMxOy(단, M은 금속이고, x 및 y는 금속 M과 산소 O의 조성비임)로 표시되는 금속산 리튬 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 금속산 리튬 화합물로서는 코발트산리튬, 니켈산리튬, 망간산리튬이나, 이들의 3원계(니켈·망간·코발트계) 외에 인산철 리튬 등이 사용된다.
또한 정극 활물질층에 있어서의 도전 보조제로서는, 예를 들어 아세틸렌 블랙, 카본 나노파이버 등이 사용되고, 결착제로서는, 예를 들어 폴리불화비닐리덴 등이 사용된다.
정극 시트(12)의 단자용 탭(12A)은, 정극 시트(12)의 길이 방향에 있어서의 한쪽 단부에 접합되어 폭 방향으로 외측으로 돌출되도록 설치된 것이며, 예를 들어 알루미늄판 등에 의하여 형성된다. 상술한 바와 같이, 단자용 탭(12A)의 돌출 방향은, 도시예와 같이, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 폭 방향이어도 되고, 길이 방향이어도 된다.
부극 시트(13)는 상세한 도시를 생략하지만, 정극 시트(12)와 마찬가지로, 예를 들어 평면에서 보아 길게 형성된 구리(Cu)를 포함하는 집전체에 있어서, 그의 길이 방향의 편 단부 또는 양 단부의 영역을 제외한 양면측에 부극 활물질층이 형성된 것이다. 또한 길이 방향에 있어서의 한쪽 단부가 단자용 탭(13A)의 접합대가 되어 있다.
부극 활물질층은, 예를 들어 부극 활물질, 결합제가 되는 결착제, 및 필요에 따라 첨가된 도전 보조제를 용매에 분산시켜 이루어지는 부극용 슬러리를 집전체에 도공함으로써 형성되는 것이며, 예를 들어 집전체의 길이 방향에 있어서의 양 단부 간의 영역에 있어서, 양면에 도공된다.
부극 활물질로서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 탄소 분말이나 흑연 분말 등을 포함하는 탄소 재료나 티타늄산리튬 등의 금속 산화물을 사용할 수 있지만, 보다 고용량의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 실현할 수 있는 관점에서 실리콘계 활물질을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 결착재로서는, 예를 들어 폴리불화비닐리덴 등을 사용할 수 있고, 도전 보조제로서는, 예를 들어 아세틸렌 블랙, 카본 나노튜브 등을 사용할 수 있다.
부극 시트(13)의 단자용 탭(13A)은, 부극 시트(13)의 길이 방향에 있어서의 한쪽 단부에 접합되어 폭 방향으로 외측으로 돌출되도록 설치된 것이며, 예를 들어 니켈 도금을 실시한 알루미늄판 등에 의하여 형성된다. 상술한 바와 같이, 단자용 탭(13A)의 돌출 방향은, 도시예와 같이, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 폭 방향이어도 되고, 길이 방향이어도 된다.
상술한 바와 같이, 도시 생략된 전해질층으로서는 특별히 한정되지 않으며, 고체 또는 액체, 혹은 겔상의 재질을 포함하고, 예를 들어 띠상의 정극 시트(12) 또는 부극 시트(13)의 양 판면에 도공된 겔상 전해질로 구성되며, 각 판 상의 표면에 있어서 겔화된 상태에서 배치되는 전해질층이다. 이 전해질층으로서는, 띠상의 정극 시트(12) 또는 부극 시트(13) 중 어느 하나의 면에 형성되어 있으면 되지만, 정극 시트(12) 및 부극 시트(13)의 양 판면에 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또는 세퍼레이터(14)의 양면에 겔상 전해질을 주액함으로써 전해질층을 배치하는 것도 가능하다.
겔상 전해액으로서는, 예를 들어 고분자 매트릭스 및 비수 전해질액(즉, 비수 용매 및 전해질염)을 포함하며, 겔화되어 표면에 점착성을 발생하는 것이 사용된다. 또는 겔상 전해액으로서는, 고분자 매트릭스 및 비수 용매를 포함하며, 도공 후에 고체화됨으로써 고체 전해질이 되는 것을 사용하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에 있어서는, 어느 전해액이더라도 해당 겔상 전해액이 정극 시트(12) 또는 부극 시트(13)에 도공되었을 때 점착성을 갖는 것이 사용된다. 또한 겔상 전해액은, 정극 시트(12) 또는 부극 시트(13)의 판면으로부터 분리되지 않는 자립막을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
고분자 매트릭스로서는, 예를 들어 폴리불화비닐리덴(PVDF), 헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVDF-HFP), 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌옥시드나 폴리프로필렌옥시드 등의 알킬렌에테르를 비롯하여, 폴리에스테르, 폴리아민, 폴리포스파젠, 폴리실록산 등을 사용할 수 있다.
비수 용매로서는, 예를 들어 γ-부티로락톤 등의 락톤 화합물; 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 메틸에틸카르보네이트 등의 탄산 에스테르 화합물; 포름산메틸, 아세트산메틸, 프로피온산메틸 등의 카르복실산 에스테르 화합물; 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 화합물; 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 화합물; 아세토니트릴 등의 니트릴 화합물; 술포란 등의 술폰 화합물, 디메틸포름아미드 등의 아미드 화합물 등을 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 조제된 것을 사용할 수 있다.
전해질염으로서는 특별히 한정되지 않지만, 6불화인산리튬, 과염소산리튬, 4불화붕산리튬, 카르복실산리튬 등의 리튬염 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 그의 사용 개소에 설치할 때 절곡함으로써 만곡시켜 사용되는 점에서 전지 전체에 변곡이 발생하기 때문에, 가령 전해질층에 고체나 반고체의 전해질을 사용했을 경우에는, 각 전극 시트와 세퍼레이터 사이의 추종성이 얻어지기 어려워지는 일이 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서 설명하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)와 같이, 정극 시트(12)와 부극 시트(13) 사이에 형성되는 전해질층으로서 겔상 전해질층을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 본 실시 형태의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)의 사용 시에, 절곡하여 설치함으로써 전지 전체에 변곡이 발생했을 경우에도 각 전극 시트-세퍼레이터 사이의 추종성을 확보할 수 있다. 따라서 전극 간 거리를 균일하게 유지하는 효과가 보다 현저히 얻어지므로, 전지 특성의 유지 향상이 보다 현저해진다.
세퍼레이터(14)의 재질로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 올레핀계의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나 셀룰로오스계의 재료를 포함하는 것을 사용할 수 있다. 그리고 이들 재료를 포함하는 부직포나 다공질 필름 등을 세퍼레이터(14)에 채용할 수 있다. 또한 세퍼레이터(14)는, 무기물(Al2O3, SiO2) 등의 절연성 입자와 결합제(예를 들어 폴리불화비닐리덴(PVDF)이나 폴리아크릴산리튬 등)를 포함하는 조성물을 포함하는 세퍼레이터여도 된다. 세퍼레이터는, 부직포나 다공질 필름 등의 기재에, 절연성 입자와 결합제를 포함하는 혼합물을 도포함으로써 형성되는 다층 구조여도 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)는 적어도, 막 전극 접합체(10)가, 정극 시트(12)와 세퍼레이터(14) 사이, 또는 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층(16(16A, 16B))이 개재 삽입되어 있다. 이와 같이, 각 전극 시트와 세퍼레이터 사이 중 어느 하나에 열가소성 수지층(16)이 개재 삽입됨으로써, 도 2에 도시한 바와 같이, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도 열가소성 수지층(16)의 신축에 의하여 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 플렉시블한 굴곡성을 유지하면서 각 전극과 세퍼레이터 사이에 간극 등이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 각 전극 간에 있어서의 전하의 수송이 차단되거나 흐르기 어려워지거나 하는 것을 방지하는 것이 가능해져 용량 유지 특성이 향상된다는 효과가 얻어진다.
또한 본 실시 형태에 있어서의 열가소성 수지층(16)은 열가소성의 수지 재료을 포함하는 것이므로, 접착제를 사용했을 경우와 달리, 건조 공정 등의 새로운 공정을 마련할 필요가 없어, 생산성이 향상된다는 효과가 얻어진다.
따라서 높은 전지 특성을 유지할 수 있음과 함께, 저비용이고 생산성이 우수한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 제공하는 것이 가능해진다.
또한 도 1a, 도 1b에 도시하는 예에 있어서는, 열가소성 수지층(16(16A, 16B))이 정극 시트(12)와 세퍼레이터(14) 사이, 및 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이의 양쪽에 개재 삽입되어 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 열가소성 수지층(16)은 정극 시트(12)측 또는 부극 시트(13)측 중 어느 한쪽에 형성되어 있으면, 전극 간 거리를 유지하는 충분한 작용이 얻어진다.
본 실시 형태의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)에 구비되는 열가소성 수지층(16)은, 예를 들어 이온 투과성을 갖는 재료로 구성함으로써 Li 이온의 전극 간 이동이 방해받지 않아, 우수한 전지 특성을 발현하는 것이 가능해진다.
이러한 이온 투과성을 갖는 열가소성 수지 재료로서는, 예를 들어 다공질 폴리올레핀 시트, 폴리올레핀계의 부직포, 직물 또는 편물, 및 폴리올레핀계의 입자 등을 채용할 수 있다. 상기 폴리올레핀의 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 단독 중합체 외에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀과 다른 단량체의 공중합체를 사용할 수도 있다.
상기 열가소성 수지는, 말레산, 카르복실산 등에 유래하는 극성기가 도입된 수지여도 된다. 극성기를 가짐으로써 가교성 또는 접착성을 부여하는 것이 가능해진다.
열가소성 수지층(16)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 절곡했을 때의 플렉시블한 가요성과, 전극 간 거리의 유지의 양쪽이 얻어지는 범위로 하는 것이 바람직하며, 예를 들어 3 내지 150㎛, 바람직하게는 5 내지 80㎛ 정도로 할 수 있다. 더욱 바람직하게는 7 내지 40㎛ 정도이다. 열가소성 수지층(16)의 두께가 이 범위이면, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 용이하게 절곡할 수 있음과 함께, 전극 간 거리를 균일하게 유지하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(2)와 같이, 상기 정극 시트(12)나 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이 외에, 추가로 막 전극 접합체(10)와 외장체(11)의 층간 내, 적어도, 정극 시트(12)와 외장체(11) 사이, 또는 부극 시트(13)와 외장체(11) 사이 중 어느 한쪽에도 열가소성 수지층(16)이 개재 삽입되어 있는 것이 바람직하다. 도시예에 있어서는, 정극 시트(12)와 외장체(11) 사이에 열가소성 수지층(16C)이 개재 삽입됨과 함께, 부극 시트(13)와 외장체(11) 사이에 열가소성 수지층(16D)이 개재 삽입되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 구성과 같이, 각 전극 시트와 외장체(11) 사이에도 열가소성 수지층(16(16C, 16D))이 개재 삽입됨으로써, 상술한 바와 같은, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있어, 우수한 전지 특성을 유지할 수 있는 효과가 보다 현저히 얻어진다.
또한 본 실시 형태에 있어서는, 상술한 열가소성 수지층(16(16A, 16B, 16C, 16D))이 개재 삽입된 층간에 있어서 열융착되어 있는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이, 열가소성 수지층(16)이 층간에서 열융착되어 있음으로써, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1, 2)를 절곡하여 만곡시켰을 때, 전지 내부에 있어서의 주차로 인하여 발생하는 응력을 열가소성 수지층(16)의 탄성에 의하여 완화시킬 수 있다. 따라서 전극 간의 거리를 균일하게 유지하여 우수한 전지 특성을 유지할 수 있는 효과가 더욱 현저히 얻어진다.
또한 본 실시 형태에서는 상기 열가소성 수지층(16)을, 상세한 도시를 생략하지만 평면에서 보아 관통 구멍이 형성된 구성으로 하는 것도 가능하다. 이와 같이, 복수의 관통 구멍을 형성한 열가소성 수지층의 구성을, 특히 세퍼레이터(14)와 접하여 형성되는 열가소성 수지층(16A, 16B)에 적용했을 경우, 관통 구멍 내에 의하여 각 전극 간에서의 Li 이온의 흐름이 더욱 양호해져, 우수한 전지 특성이 얻어지는 것이 된다. 또한 열가소성 수지층에 상술한 바와 같은 복수의 관통 구멍을 형성했을 경우에도, 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 개소에 있어서 전극 간 거리가 균일하게 유지되는 작용이 얻어지므로, 상기와 마찬가지로 높은 전지 특성을 유지할 수 있다.
[작용 효과]
본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1, 2)에 따르면, 상술한 바와 같이, 적어도, 정극 시트(12)와 세퍼레이터(14) 사이, 또는 부극 시트(13)와 세퍼레이터(14) 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층(16)이 개재 삽입된 구성이므로, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1)를 절곡하여 만곡시켰을 경우에도, 열가소성 수지층(16)의 신축에 의하여 전극 간의 거리를 균일하게 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 플렉시블한 굴곡성을 유지하면서 각 전극과 세퍼레이터(14) 사이에 간극 등이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 각 전극 간에 있어서의 전하의 수송이 차단되거나 흐르기 어려워지거나 하는 것을 방지할 수 있어 용량 유지 특성이 향상된다.
또한 열가소성 수지층(16)을 사용함으로써, 건조 공정 등의 새로운 공정을 마련할 필요가 없어 생산성이 향상된다.
따라서 높은 전지 특성을 유지할 수 있음과 함께, 저비용이고 생산성이 우수한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1, 2)를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1, 2)에 따르면, 절곡하여 만곡시킴으로써 외측 형상을 변경할 수 있는 것이므로, 전지 설치 개소의 형상에 따라 그 외측 형상을 유연하게 변경하는 것이 가능해진다. 따라서 본 발명에 따른 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지(1, 2)는 그의 설치 장소를 선택하지 않아, 설치성이나 작업성이 우수한 것이 된다.
또한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 상술한 본 발명의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법이며, 적어도, 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지를 열융착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
열융착 공정에서의 열융착은, 원하는 온도, 압력을 부여하여 열 압착함으로써 행할 수 있다. 열융착은, 열가소성 수지층을 개재하여 층간을 열로 융착할 수 있는 방법이면 공지된 어떠한 방법에 의하여 행해도 되며, 예를 들어 히트 프레스법 등에 의하여 행할 수 있다.
열융착할 때의 조건은, 열가소성 수지층을 개재하여 층간이 융착되어 연결된 상태를 형성 가능한 범위이면 특별히 제한은 없으며, 전극 시트, 세퍼레이터, 열가소성 수지층, 외장체를 형성하는 재료 등에 따라 적절히 선택하면 된다.
그 중에서도, 열융착의 바람직한 조건으로서, 열융착 온도 150 내지 220℃, 열융착 압력 0.01㎫ 이상, 열융착 시간 0.1초 이상의 조건이 적합하다.
융착 온도가 150℃ 이상인 것은 열가소성 수지가 유출되기 어려운 것을 의미하며, 내열성을 양호하게 유지할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한 융착 온도가 220℃ 이하인 것은 열가소성 수지의 유동이 유지되어 있는 것을 의미한다. 또한 열융착 온도는 160 내지 200℃의 범위인 것이 보다 바람직하다.
융착 시의 압착은 0.01㎫ 이상의 압착력으로 행해지는 것이 일반적이며, 열융착을 양호하게 행하는 데 적합하다. 융착 시의 압착력은 0.05㎫ 이상인 것이 보다 바람직하다. 압착력의 상한은 10㎫이 바람직하다.
상기 융착 시간은 0.1초 이상인 것이 바람직하며, 이러한 조건이면 열융착을 보다 양호하게 행할 수 있다. 열융착 시간은 1초 이상인 것이 보다 바람직하다. 융착 시간의 상한은 360초가 바람직하다.
본 발명의 방법에 의하여 제조되는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 구성에 대해서는, 상술한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 대하여 상술한 것과 마찬가지로 할 수 있다. 또한 시트상의 열가소성 수지를 열융착시키는 공정 이외의 공정에 대해서는 종래의 제조 방법과 마찬가지로 행할 수 있으며, 또한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 각 부재·부품에 대해서는, 각각의 각 부재·부품에 대하여 상술한 방법에 의하여 제조할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명을 이하의 실시예에 의하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
실시예 1에 있어서는, 이하에 나타내는 조건 및 수순으로, 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같은 긴 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 제작하여 평가를 실시하였다.
(시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제작)
본 실시예에서는, 먼저 이하의 수순으로 50㎜(폭)×600㎜(길이)×2㎜(두께)의 크기로 된, 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같은 긴 형상의 필름형 리튬 이온 2차 전지를 제작하였다.
겔상 전해질액은 이하의 수순으로 조정하였다.
먼저, 전해질염을 포함하는 비수 전해질액으로서 LiPF6(기시다 가가쿠 제조, 리튬염 농도 1㏖/l, 디메틸카르보네이트:에틸렌카르보네이트(2:1, 부피비) 혼합 용매)을 94질량부 사용하였다. 또한 고분자 매트릭스로서 PVDF-HFP(폴리불화비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체, 알드리치 제조)를 6질량부 사용하였다. 그리고 비수 전해질액과 고분자 매트릭스를 80℃에서 가온하면서 디스퍼(프라이믹스(주) 제조의 TK 호모디스퍼 2.5형)로 1시간 교반하여, 겔상 전해질액의 점도를1000㎩·S로 하였다.
다음으로, 정극 시트는 이하의 수순으로 제작하였다.
먼저, 니켈·코발트·망간 3원계 정극 재료(도다 고교(주)의 NME-1051) 89질량부와, PVDF(폴리불화비닐리덴, (주)구레하의 KF 폴리머 L#1120) 6질량부와, 카본 블랙(덴키 가가쿠 고교의 덴카 블랙) 5질량부와, N-메틸피롤리돈(NMP) 100질량부를 디스퍼로 1시간 혼합하고, 길고 두께가 20㎛로 된 알루미늄박에 양면 도포한 후, 추가로 감압 건조(100℃, -0.1㎫, 10시간)하고 롤 프레스하였다. 여기서의 이론 용량은 2㎃h/㎠이다. 그리고 길이 방향으로의 편 단부를 미도공부로 하고, 이 미도공부에 알루미늄제의 단자용 탭을 초음파 접합하였다.
다음으로, 부극 시트는 이하의 수순으로 제작하였다.
먼저, 일산화규소((주)오사카 티타늄 테크놀로지) 75질량부, PI(폴리이미드: (주)IST의 Pyer-ML RC-5019) 15질량부, 카본 블랙(덴키 가가쿠 고교의 덴카 블랙) 5질량부, 카본 나노파이버(쇼와 덴코(주)의 VGCF-S) 5질량부, N-메틸피롤리돈(NMP) 120질량부를 상기 디스퍼로 1시간 혼합하고, 길고 두께가 20㎛로 된 구리박에 양면 도포하고, 감압 건조(200℃, -0.1㎫, 10시간)하고 롤 프레스하였다. 여기서의 이론 용량은 2.25㎃h/㎠이다. 그리고 길이 방향으로의 편 단부를 미도공부로 하고, 이 미도공부에 니켈제의 단자용 탭을 초음파 접합하였다.
다음으로, 본 실시예에서 사용하는 열가소성 수지층은 이하의 수순으로 형성하였다.
먼저, 이온 투과성을 갖는 열가소성 수지 재료를 포함하는, 시판 중인 다공질 폴리올레핀 시트·히로세 세이지 제조의 HOP-6(올레핀계; 두께 29㎛; 공극률 76%)을 준비하였다. 그리고 이를 상기 필름형 리튬 이온 2차 전지의 부극과 동일한 크기로 가공함으로써, 열가소성 수지층이 되는 열가소성 수지 시트를 제작하였다.
다음으로, 세퍼레이터로서, 닛폰 고도시 제조·TBL4620(셀룰로오스계; 두께 20㎛; 공극률 70%)을 준비하고, 이를 상기 부극 등보다도 평면에서 보아 약간 큰 정도로 가공하였다.
다음으로, 지그에 부극 시트를 세팅하고, 이 위에 상기 수순으로 얻어진 열가소성 수지 시트를 얹어 열가소성 수지층으로 하였다.
다음으로, 열가소성 수지층 상에 세퍼레이터를 얹고, 이 세퍼레이터 상에 열가소성 수지 시트를 더 얹어 열가소성 수지층으로 하였다.
그리고 이 열가소성 수지층 상에 정극 시트를 얹어 다층의 막 전극 접합체로 하고, 이 다층의 막 전극 접합체를 180℃에서 히트 프레스함으로써 다층막 간을 열융착시켰다. 그리고 이 다층의 막 전극 접합체를, 알루미늄 라미네이트의 주머니를 포함하는 외장체에 넣고 전해액을 주입한 후, 진공 하에서 열 시일함으로써, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지로 하였다.
(평가 방법)
상기 수순으로 얻어진 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 대하여, 먼저, 이하의 방법으로 총 50사이클의 충방전을 실시하여 충방전 특성(사이클 특성)을 확인하였다.
구체적으로는 먼저, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 대하여 25℃에서0.2C(인가 전류값/전지의 정격 용량)의 정전류 정전압 충전을, 상한 전압 4.2V로 하여 전류값이 0.1C에 수렴하기까지 행한 후, 0.2C의 정전류 방전을 2.5V까지 행하였다. 그 후, 1C에서의 충방전 사이클을 반복하여 행하여 10사이클 단위로 방전 용량을 측정하여, 용량 유지 상태를 확인하였다.
그 후, 초기 특성을 확인한 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 대하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 그의 길이 방향으로 절곡함으로써 대략 1주 반으로 권회되도록 만곡시켰다. 그리고 이 때의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 외장체에 있어서의 표면 상태를 육안 관찰한 후, 상기와 마찬가지의 방법으로 사이클 특성을 확인하였다.
그리고 상기 평가 시험에 있어서의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 굽힘 각도와 외장체의 표면 상태의 확인 결과에 대하여 「○」, 「△」, 「×」의 3단계로 평가한 결과를 하기 표 1에 나타냄과 함께, 각 사이클 후의 초기 용량 유지율을 도 4의 그래프에 나타내었다.
Figure pct00001
[실시예 2]
실시예 2에 있어서는, 추가로 정극 시트 및 부극과 외장체 사이에도 열가소성 수지층을 배치한 점을 제외하면 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 제작하여, 마찬가지로 평가하였다.
[비교예]
비교예에 있어서는, 열가소성 수지층을 형성하지 않은 점을 제외하면 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 제작하여, 마찬가지로 평가하였다.
[평가 결과]
정극 시트와 세퍼레이터 사이, 및 부극 시트와 세퍼레이터 사이에 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 이루어지는, 본 발명에 따른 구성을 갖는 실시예 1 및 실시예 2의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 있어서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 만곡시켰을 때의 외장체 표면에 발생하는 굴곡부가 적고 또한 작은 것임을 확인할 수 있었다.
한편, 열가소성 수지층이 형성되어 있지 않은 비교예의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에 있어서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 외장체의 표면에 크기가 큰 굴곡부가 복수 개소에 형성되어 있었다.
또한 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 굽힘 각도를 30 내지 90도 중 어느 하나로 했을 경우에도 주름이나 들뜸 등이 발생하는 일이 없어, 굽힘에 대한 종합적인 평가가 「○」가 되었다.
또한 실시예 2의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 굽힘 각도를 30 내지 90도 중 어느 하나로 했을 경우에도 주름이 발생하는 일이 없었지만 일부에 들뜸만이 확인되어, 굽힘에 대한 종합적인 평가가 「△」가 되었다.
한편, 비교예의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 굽힘 각도를 30 내지 90도 중 어느 하나로 했을 경우에도 주름 또는 들뜸 중 적어도 어느 하나가 발생하여, 굽힘에 대한 종합적인 평가가 「×」가 되었다.
또한 도 4의 그래프에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 절곡하여 만곡시킨 후의 방전 용량(50사이클)이 절곡하기 전의 방전 용량에 대하여 수 % 저하되는 정도여서, 큰 변화는 없음이 확인되었다.
한편, 비교예의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지는, 절곡하여 만곡시킨 후의 방전 용량(50사이클)이 절곡하기 전의 방전 용량에 대하여 13% 정도 저하되어 있어, 실시예 1, 2에 비교하여 크게 저하되어 있음이 확인되었다.
상술한 바와 같이 실시예 1 및 실시예 2에 있어서는, 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지를 절곡한 후의 사이클 특성에 큰 저하가 없었던 데 비하여, 비교예에서는 크게 저하되는 결과가 되었다. 이 이유로서는, 비교예의 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지에는 어느 층간에도 열가소성 수지층이 구비되어 있지 않기 때문에, 외장체의 표면에 크기가 큰 굴곡부가 발생한 것에서도 밝혀진 바와 같이, 각 전극과 세퍼레이터 사이가 박리되어 간극이 존재하는 상태가 되어 사이클 특성이 저하된 것으로 생각된다.
이상에서 설명한 각 실시 형태 및 각 실시예에 있어서의 각 구성 및 그들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 외의 변경이 가능하다. 또한 본 발명은 각 실시 형태 및 각 실시예에 의하여 한정되지 않으며, 특허 청구 범위에 의해서만 한정된다.
1: 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지
1A: 일 단부
1B: 타 단부
10: 막 전극 접합체
11: 외장체
12: 정극 시트
12A: 단자용 탭
13: 부극 시트
13A: 단자용 탭
14: 세퍼레이터
16, 16A, 16B, 16C, 16D: 열가소성 수지층

Claims (5)

  1. 정극 집전체 상에 정극 활물질층이 형성된 정극 시트와, 부극 집전체 상에 부극 활물질층이 형성된 부극 시트가 세퍼레이터를 개재하여 적층된 막 전극 접합체와, 해당 막 전극 접합체를 내부에 수용하여 밀봉하는 시트상의 외장체를 구비하며,
    상기 막 전극 접합체는, 적어도 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지층이 이온 투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 또한 상기 막 전극 접합체와 상기 외장체의 층간 내, 적어도 상기 정극 시트와 상기 외장체 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 외장체 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지층이 개재 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지층이, 개재 삽입된 층간에 있어서 열융착되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지.
  5. 제1항에 기재된 시트 적층형 리튬 이온 2차 전지의 제조 방법이며,
    적어도, 상기 정극 시트와 상기 세퍼레이터 사이, 또는 상기 부극 시트와 상기 세퍼레이터 사이 중 어느 한쪽에 시트상의 열가소성 수지를 열융착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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