KR20180113910A - 적층 전지 - Google Patents

적층 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20180113910A
KR20180113910A KR1020180025993A KR20180025993A KR20180113910A KR 20180113910 A KR20180113910 A KR 20180113910A KR 1020180025993 A KR1020180025993 A KR 1020180025993A KR 20180025993 A KR20180025993 A KR 20180025993A KR 20180113910 A KR20180113910 A KR 20180113910A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
short
collector layer
power generation
current collector
Prior art date
Application number
KR1020180025993A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102105296B1 (ko
Inventor
하지메 하세가와
유키 마츠시타
미츠루 다테이시
히데요 에비스자키
히데아키 니시무라
유스케 오쿠하타
시게노리 하마
노리히로 오세
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20180113910A publication Critical patent/KR20180113910A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102105296B1 publication Critical patent/KR102105296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H01M2/34—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

(과제) 못 관통 등의 단락시에 단락 전류 분산체로 라운딩 전류를 흐르게 할 수 있음과 함께, 단락 전류 분산체의 온도가 과도하게 상승하는 경우가 없고, 단락 전류 분산체에 근접하는 발전 요소의 온도 상승을 억제 가능한 적층 전지를 개시한다.
(해결 수단) 적어도 1 개의 단락 전류 분산체와 복수의 발전 요소가 적층된 적층 전지로서, 상기 단락 전류 분산체에 있어서, 제 1 집전체층과 제 2 집전체층과 상기 제 1 집전체층 및 상기 제 2 집전체층 사이에 형성된 절연층이 적층되어 있고, 상기 발전 요소에 있어서, 정극 집전체층과 정극재층과 전해질층과 부극재층과 부극 집전체층이 적층되어 있고, 상기 제 1 집전체층이 상기 정극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제 2 집전체층이 상기 부극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고, 복수의 상기 발전 요소끼리가 전기적으로 병렬로 접속되어 있고, 상기 발전 요소에 근접하는 상기 단락 전류 분산체가, 상기 제 1 집전체층과 상기 절연층 사이 및 상기 제 2 집전체층과 상기 절연층 사이 중 적어도 일방에 PPTC 층을 구비하는, 적층 전지로 한다.

Description

적층 전지{STACKED BATTERY}
본원은 발전 요소를 복수 적층한 적층 전지를 개시한다.
특허문헌 1 에는, 적층 전극군의 외측에, 절연체를 개재하여 2 장의 금속판을 배치해서 이루어지는 단락 형성 겸 방열 촉진 유닛을 구비한, 적층형 폴리머 전해질 전지가 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 개시된 전지에 의하면, 전지의 못 관통 시험시 등에 있어서 전극끼리가 단락된 경우에, 단락 형성 겸 방열 촉진 유닛에 단락 전류를 흐르게 함으로써 발전 요소의 전압을 저감시킬 수 있고, 또한, 당해 유닛 등에서 발생한 열을 외부로 원활하게 방열할 수 있는 것으로 생각된다. 특허문헌 2, 3 에도, 못 관통 등의 전지의 내부 단락에 의한 열의 발생을 억제하기 위한 여러 가지 기술이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2001-068156호 일본 공개특허공보 2001-068157호 일본 공개특허공보 2015-018710호
발전 요소를 복수 적층하면서 전기적으로 병렬로 접속한 적층 전지에 있어서는, 못 관통 시험에 의해 발전 요소를 단락시키면, 일부의 발전 요소로부터 다른 발전 요소로 전자가 유입되어 (이하, 이것을 「라운딩 전류」라고 하는 경우가 있다), 일부의 발전 요소의 온도가 국소적으로 상승해 버린다는 과제가 발생한다. 이와 같은 과제에 대하여, 발전 요소와는 별도로 단락 전류 분산체를 형성하여, 못 관통 시험에 있어서 일부의 발전 요소와 함께 단락 전류 분산체도 단락시켜, 다른 발전 요소로부터의 라운딩 전류 (rounding current) 를, 일부의 발전 요소뿐만 아니라 단락 저항이 작은 단락 전류 분산체로 분산시킴으로써, 일부의 발전 요소의 온도만이 국소적으로 상승하는 것을 방지할 수 있는 것으로 생각된다 (도 7).
단락 전류 분산체는, 못 관통에 의해 적절히 단락시키는 관점에서, 발전 요소에 근접하여 형성된다. 또한, 전지의 에너지 밀도를 향상시키는 관점 등에서, 발전 요소에 인접하여 형성된다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 적층 전극군 (복수의 발전 요소) 의 외측에 단락 전류 분산체를 근접시키도록 하여 적층한다. 그러나, 단락 전류 분산체를 발전 요소에 근접시킨 경우, 못 관통 등에 의한 단락시, 단락 전류 분산체의 온도가 과도하게 상승함으로써, 근접하는 발전 요소의 온도도 과도하게 상승시켜 버릴 우려가 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 진행한 결과, 이하의 복수의 지견을 얻었다.
(1) 단락 전류 분산체와 발전 요소를 적층한 적층 전지에 있어서, 못 관통 등에 의한 단락시, 단락 전류 분산체의 온도가 과도하게 상승하는 것은, 발전 요소로부터 단락 저항이 작은 단락 전류 분산체로 많은 라운딩 전류가 계속해서 흐르기 때문이다. 즉, 단락 전류 분산체의 온도가 과도하게 상승하지 않도록, 단락 전류 분산체의 온도가 임계값 이상의 온도가 된 경우에, 단락 전류 분산체로 흐르는 전류를 저감시킬 수 있도록 하면 된다.
(2) 단락 전류 분산체의 온도가 임계값 이상이 된 경우에, 단락 전류 분산체의 저항을 증대시키도록 함으로써, 단락 전류 분산체에 대한 라운딩 전류를 저감시킬 수 있다.
(3) 단락 전류 분산체의 층간 (집전체층과 절연층 사이) 에, PPTC 층을 형성함으로써, 단락 전류 분산체의 온도가 임계값 이상이 된 경우에, 단락 전류 분산체의 저항을 증대시킬 수 있다.
이상의 지견에 기초하여, 본원은 상기 과제를 해결하기 위한 수단의 하나로서,
적어도 1 개의 단락 전류 분산체와 복수의 발전 요소가 적층된 적층 전지로서, 상기 단락 전류 분산체에 있어서, 제 1 집전체층과 제 2 집전체층과 상기 제 1 집전체층 및 상기 제 2 집전체층 사이에 형성된 절연층이 적층되어 있고, 상기 발전 요소에 있어서, 정극 집전체층과 정극재층과 전해질층과 부극재층과 부극 집전체층이 적층되어 있고, 상기 제 1 집전체층이 상기 정극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제 2 집전체층이 상기 부극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고, 복수의 상기 발전 요소끼리가 전기적으로 병렬로 접속되어 있고, 상기 발전 요소에 근접하는 상기 단락 전류 분산체가, 상기 제 1 집전체층과 상기 절연층 사이 및 상기 제 2 집전체층과 상기 절연층 사이 중 적어도 일방에 PPTC 층을 구비하는, 적층 전지를 개시한다.
「근접」은 「인접」의 의미도 포함하는 것으로 한다.
「PPTC 층」이란, 폴리머 PTC 의 층이다. 여기에서, PTC 란「Positive Temperature Coefficient (정온도 계수)」로서, 온도 상승에 수반하여 전기 저항이 정 (正) 의 계수를 갖고 변화하는 성질을 말한다. 즉, PPTC 층이란, 적어도 유기 고분자와 도전재를 포함하는 층으로서, 온도 상승에 수반하여 유기 고분자의 결정 상태가 변화함과 함께 도전재의 접속 상태가 변화하여, 전기 저항이 증가하는 층을 말한다. 예를 들어, 온도 상승에 수반하여 유기 고분자의 체적이 증가함으로써, 도전재가 분리·이산되어 도전재의 접속수가 저감되고, 어느 일정한 온도에 도달하면 전기 저항이 비선형적으로 급격히 증가하는 층을 들 수 있다.
본 개시의 적층 전지에 있어서, 상기 단락 전류 분산체는, 상기 발전 요소에 근접하는 제 1 단락 전류 분산체와, 상기 제 1 단락 전류 분산체에 대하여 상기 발전 요소가 구비되는 측과는 반대측에 형성된 제 2 단락 전류 분산체를 구비하고, 상기 제 1 단락 전류 분산체에는 상기 PPTC 층이 구비되는 한편, 상기 제 2 단락 전류 분산체에는 상기 PPTC 층이 구비되지 않는 것이 바람직하다.
본 개시의 적층 전지에 있어서, 상기 발전 요소에 있어서의 상기 정극 집전체층과 상기 정극재층과 상기 전해질층과 상기 부극재층과 상기 부극 집전체층의 적층 방향, 복수의 상기 발전 요소의 적층 방향, 상기 단락 전류 분산체에 있어서의 상기 제 1 집전체층과 상기 절연층과 상기 제 2 집전체층의 적층 방향, 및 상기 단락 전류 분산체와 복수의 상기 발전 요소의 적층 방향이 동일한 방향인 것이 바람직하다.
본 개시의 적층 전지에 있어서, 상기 단락 전류 분산체가 복수의 상기 발전 요소보다 외측에 적어도 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 개시의 적층 전지에 있어서는, 못 관통 등의 단락시에 단락 전류 분산체로 라운딩 전류를 흐르게 할 수 있어, 발전 요소의 내부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 한편으로, 단락 전류 분산체의 온도가 임계값 이상이 되었을 때, PPTC 층의 저항이 증가하여, 단락 전류 분산체로 유입되는 전류가 작아지는 점에서, 단락 전류 분산체의 온도가 과도하게 상승하는 경우가 없고, 단락 전류 분산체에 근접하는 발전 요소의 온도를 과도하게 상승시키는 경우도 없다.
도 1 은, 적층 전지 (100) 의 층 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2 는, 단락 전류 분산체 (10) 의 층 구성을 설명하기 위한 개략도이다. (A) 가 외관 사시도이고, (B) 가 IIB-IIB 단면도이다.
도 3 은, 발전 요소 (20) 의 층 구성을 설명하기 위한 개략도이다. (A) 가 외관 사시도이고, (B) 가 IIIB-IIIB 단면도이다.
도 4 는, 적층 전지 (200) 의 층 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5 는, 단락 전류 분산체 (110) 의 층 구성을 설명하기 위한 개략도이다. (A) 가 외관 사시도이고, (B) 가 VB-VB 단면도이다.
도 6 은, PPTC 층이 형성된 알루미늄박의 전기 저항의 온도 의존성을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 발전 요소를 병렬로 접속한 경우에, 못 관통시에 발생하는 라운딩 전류 등에 대해 설명하기 위한 개략도이다.
1. 적층 전지 (100)
도 1 에, 적층 전지 (100) 의 층 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 1 에 있어서는, 설명의 편의상, 집전체층끼리 (집전탭끼리) 의 접속 부분이나, 전지 케이스 등을 생략해서 나타내고 있다. 도 2 에, 적층 전지 (100) 를 구성하는 단락 전류 분산체 (10) 의 층 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 2(A) 가 외관 사시도, 도 2(B) 가 IIB-IIB 단면도이다. 도 3 에, 적층 전지 (100) 를 구성하는 발전 요소 (20) 의 층 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 3(A) 가 외관 사시도, 도 3(B) 가 IIIB-IIIB 단면도이다.
도 1 ∼ 3 에 나타내는 바와 같이, 적층 전지 (100) 는, 적어도 1 개의 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 가 적층되어 이루어진다. 단락 전류 분산체 (10) 에 있어서, 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 과 제 1 집전체층 (11) 및 제 2 집전체층 (12) 사이에 형성된 절연층 (13) 이 적층되어 있다. 발전 요소 (20) 에 있어서, 정극 집전체층 (21) 과 정극재층 (22) 과 전해질층 (23) 과 부극재층 (24) 과 부극 집전체층 (25) 이 적층되어 있다. 적층 전지 (100) 에 있어서는, 제 1 집전체층 (11) 이 정극 집전체층 (21) 과 전기적으로 접속되어 있고, 제 2 집전체층 (12) 이 부극 집전체층 (25) 과 전기적으로 접속되어 있고, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 끼리가 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 여기서, 적층 전지 (100) 에 있어서는, 발전 요소 (20) 에 근접하는 단락 전류 분산체 (10) 가, 제 1 집전체층 (11) 과 절연층 (13) 사이 및 제 2 집전체층 (12) 과 절연층 (13) 사이 중 적어도 일방에, PPTC 층 (14) 을 구비하는 점에 특징을 갖는다.
1.1. 단락 전류 분산체 (10)
단락 전류 분산체 (10) 는, 제 1 집전체층 (11) 과, 제 2 집전체층 (12) 과, 제 1 집전체층 (11) 및 제 2 집전체층 (12) 사이에 형성되는 절연층 (13) 을 구비한다. 또, 제 1 집전체층 (11) 과 절연층 (13) 사이 및 제 2 집전체층 (12) 과 절연층 (13) 사이 중 적어도 일방에, PPTC 층 (14) 을 구비한다. 이와 같은 구성을 구비한 단락 전류 분산체 (10) 는, 전지의 통상 사용시에 있어서 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 이 절연층 (13) 에 의해 적절히 절연되는 한편, 못 관통에 의한 단락시에는 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 이 접촉하여 전기 저항이 작아진다.
1.1.1. 제 1 집전체층 (11) 및 제 2 집전체층 (12)
제 1 집전체층 (11) 및 제 2 집전체층 (12) 은, 금속박이나 금속 메시 등에 의해 구성하면 된다. 특히 금속박이 바람직하다. 집전체층 (11, 12) 을 구성하는 금속으로는, Cu, Ni, Al, Fe, Ti, Zn, Co, Cr, Au, Pt, 스테인리스강 등을 들 수 있다.
제 1 집전체층 (11) 및 제 2 집전체층 (12) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 집전체층 (11, 12) 의 두께를 이와 같은 범위로 한 경우, 못 관통시 집전체층 (11, 12) 을 서로 보다 적절히 접촉시킬 수 있어, 단락 전류 분산체 (10) 를 보다 적절히 단락시킬 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 집전체층 (11) 은 집전탭 (11a) 을 구비하고 있고, 당해 집전탭 (11a) 을 통해 발전 요소 (20) 의 정극 집전체층 (21) 에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 제 2 집전체층 (12) 은 집전탭 (12a) 을 구비하고 있고, 당해 집전탭 (12a) 을 통해 발전 요소 (20) 의 부극 집전체층 (25) 에 전기적으로 접속되어 있다. 집전탭 (11a) 은 제 1 집전체층 (11) 과 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다. 집전탭 (12a) 은 제 2 집전체층 (12) 과 동일한 재질이어도 되고, 상이한 재질이어도 된다. 또한, 못 관통 등의 단락시, 단락 전류 분산체 (10) 로 보다 많은 라운딩 전류를 흐르게 하는 관점에서, 집전탭 (11a) 및 집전탭 (12a) 에 있어서의 전기 저항은, 후술하는 정극 집전탭 (21a) 및 부극 집전탭 (25a) 에 있어서의 전기 저항보다 작은 것이 바람직하다.
1.1.2. 절연층 (13)
적층 전지 (100) 에 있어서, 절연층 (13) 은, 전지의 통상 사용시에 있어서, 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 을 절연하는 것이면 된다. 절연층 (13) 은, 유기 재료로 이루어지는 절연층이어도 되고, 무기 재료로 이루어지는 절연층이어도 되고, 유기 재료와 무기 재료가 혼재하는 절연층이어도 된다. 특히, 유기 재료로 이루어지는 절연층이 바람직하다. 통상 사용시에 균열에 의한 단락 발생 확률이 낮다는 관점에서 유리하기 때문이다.
절연층 (13) 을 구성할 수 있는 유기 재료로는 각종 수지를 들 수 있다. 예를 들어, 각종 열가소성 수지나 각종 열경화성 수지이다. 특히 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌술파이드 등의 슈퍼엔지니어링 플라스틱이 바람직하다. 통상적으로 열경화성 수지는, 열가소성 수지보다 열안정성이 높고, 또한 경질로 깨지기 쉽다. 즉, 열경화성 수지에 의해 절연층 (13) 을 구성한 경우에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 의 못 관통을 실시한 경우, 절연층 (13) 이 용이하게 파단되어, 제 1 집전체층 (11) 이나 제 2 집전체층 (12) 의 변형에 대하여 절연층 (13) 이 추종하는 것을 억제할 수 있어, 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 을 보다 용이하게 접촉시킬 수 있다. 또, 절연층 (13) 의 온도가 상승했다고 하더라도 열분해를 억제할 수 있다.
절연층 (13) 을 구성할 수 있는 무기 재료로는 각종 세라믹을 들 수 있다. 예를 들어, 무기 산화물이다. 또한, 표면에 산화물 피막을 갖는 금속박에 의해 절연층 (13) 을 구성해도 된다. 예를 들어, 알루마이트 처리에 의해, 알루미늄박의 표면에 양극 산화 피막을 형성함으로써, 표면에 산화 알루미늄 피막을 갖는 알루미늄박이 얻어진다. 이 경우, 산화 피막의 두께는 0.01 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 하한이 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상이고, 상한이 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이하이다.
절연층 (13) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 절연층 (13) 의 두께를 이와 같은 범위로 한 경우, 전지의 통상 사용시, 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 을 보다 적절히 절연할 수 있음과 함께, 못 관통 등의 외부 응력에 의한 변형에 의해 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 을 보다 적절히 도통시켜, 내부 단락시킬 수 있다.
1.1.4. PPTC 층 (14)
단락 전류 분산체 (10) 에 있어서, 제 1 집전체층 (11) 과 절연층 (13) 사이, 및 제 2 집전체층 (12) 과 절연층 (13) 사이 중 적어도 일방에는, PPTC 층 (14) 이 형성되어 있다. PPTC 층 (14) 은, 폴리머 PTC 의 층이다. 즉, 적어도 유기 고분자와 도전재를 포함하는 층으로서, 온도 상승에 수반하여 유기 고분자의 결정 상태가 변화함과 함께 도전재의 접속 상태가 변화하여, 전기 저항이 증가하는 층을 말한다. 예를 들어, 온도 상승에 수반하여 유기 고분자의 체적이 증가함으로써, 도전재가 분리·이산되어 도전재의 접속수가 저감되고, 어느 일정한 온도에 도달하면 전기 저항이 비선형적으로 급격히 증가하는 층을 들 수 있다. 예를 들어, 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우, PPTC 층 (14) 은, 120 ℃ 이상 250 ℃ 이하의 온도에 있어서, 전기 저항이 비선형적으로 급격히 증가하는 것이 바람직하다.
PPTC 층 (14) 을 구성하는 유기 고분자로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 PVDF 가 바람직하다. 열안정성의 관점에서 유리하기 때문이다. 한편, PPTC 층 (14) 을 구성하는 도전재로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 탄소 입자, 각종 금속 입자 등을 들 수 있다. 그 중에서도 탄소 입자가 바람직하다. 탄소 입자는 적은 양으로 입체적으로 도전성을 확보하는 것이 가능하기 때문이다. 또한, PPTC 층 (14) 에는, 필요에 따라 충전재 등의 다른 재료가 포함되어 있어도 된다. 충전재로는, 예를 들어 알루미나 입자를 들 수 있다.
PPTC 층 (14) 에 있어서의 유기 고분자와 도전재와 그 밖의 임의 재료의 혼합비에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 목적으로 하는 성능 (저항을 변화시키는 온도 등) 에 따라 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어, 유기 고분자와 도전재와 그 밖의 임의 재료의 체적 비를 3 : 1 ∼ 10 : 1 로 할 수 있다. 또, PPTC 층 (14) 의 두께에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니다. 도전재의 크기에 따라 다르기도 하지만, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
PPTC 층 (14) 은, 제 1 집전체층 (11) 과 절연층 (13) 사이, 및 제 2 집전체층 (12) 과 절연층 (13) 사이 중 적어도 일방에 형성되어 있으면 된다. 예를 들어, 제 1 집전체층 (11) 의 절연층 (13) 과 대향하는 면 전체를 PPTC 층 (14) 으로 피복할 수도 있고, 제 2 집전체층 (12) 의 절연층 (13) 과 대향하는 면 전체를 PPTC 층 (14) 으로 피복할 수도 있고, 혹은 절연층 (13) 의 적어도 일면을 PPTC 층으로 피복할 수도 있다.
1.2. 발전 요소 (20)
발전 요소 (20) 는, 정극 집전체층 (21) 과 정극재층 (22) 과 전해질층 (23) 과 부극재층 (24) 과 부극 집전체층 (25) 이 적층되어 이루어진다. 즉, 발전 요소 (20) 는 단전지 (單電池) 로서 기능할 수 있다.
1.2.1. 정극 집전체층 (21)
정극 집전체층 (21) 은, 금속박이나 금속 메시 등에 의해 구성하면 된다. 특히 금속박이 바람직하다. 정극 집전체층 (21) 을 구성하는 금속으로는, Ni, Cr, Au, Pt, Al, Fe, Ti, Zn, 스테인리스강 등을 들 수 있다. 정극 집전체층 (21) 은, 그 표면에 접촉 저항을 조정하기 위한 어떠한 코트층을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 탄소 코트 등이다. 정극 집전체층 (21) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 정극 집전체층 (21) 은 외연의 일부에 정극 집전탭 (21a) 을 구비하는 것이 바람직하다. 탭 (21a) 에 의해, 제 1 집전체층 (11) 과 정극 집전체층 (21) 을 용이하게 전기적으로 접속할 수 있음과 함께, 정극 집전체층 (21) 끼리를 용이하게 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다.
1.2.2. 정극재층 (22)
정극재층 (22) 은, 적어도 활물질을 포함하는 층이다. 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우에는, 활물질에 더하여, 또한 임의로 고체 전해질, 바인더 및 도전 보조제 등을 포함시킬 수 있다. 또, 적층 전지 (100) 를 전해액계의 전지로 하는 경우에는, 활물질에 더하여, 또한 임의로 바인더 및 도전 보조제 등을 포함시킬 수 있다. 활물질은 공지된 활물질을 사용하면 된다. 공지된 활물질 중, 소정의 이온을 흡장 방출하는 전위 (충방전 전위) 가 상이한 2 개의 물질을 선택하여, 높은 전위를 나타내는 물질을 정극 활물질로 하고, 낮은 전위를 나타내는 물질을 후술하는 부극 활물질로 하여 각각 사용할 수 있다. 예를 들어, 리튬 이온 전지를 구성하는 경우에는, 정극 활물질로서 코발트산리튬, 니켈산리튬, LiNi1 /3Co1 /3Mn1 /3O2, 망간산리튬, 스피넬계 리튬 화합물 등의 각종 리튬 함유 복합 산화물을 사용할 수 있다. 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우에는, 정극 활물질은 표면이 니오브산리튬층이나 티탄산리튬층이나 인산리튬층 등의 산화물층으로 피복되어 있어도 된다. 또, 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우, 고체 전해질은 무기 고체 전해질이 바람직하다. 유기 폴리머 전해질과 비교하여 이온 전도도가 높기 때문이다. 또, 유기 폴리머 전해질과 비교하여 내열성이 우수하기 때문이다. 또한 유기 폴리머 전해질과 비교하여 못 관통시에 발전 요소 (20) 에 가해지는 압력이 고압이 되어, 본 개시의 적층 전지 (100) 에 의한 효과가 현저해지기 때문이다. 예를 들어, 란탄지르콘산리튬 등의 산화물 고체 전해질이나 Li2S-P2S5 등의 황화물 고체 전해질을 들 수 있다. 특히, Li2S-P2S5 를 포함하는 황화물 고체 전해질이 바람직하고, Li2S-P2S5 를 50 몰％ 이상 포함하는 황화물 고체 전해질이 보다 바람직하다. 바인더는 부타디엔 고무 (BR), 아크릴레이트 부타디엔 고무 (ABR), 폴리불화비닐리덴 (PVDF) 등의 여러 가지 바인더를 사용할 수 있다. 도전 보조제로는 아세틸렌 블랙이나 케첸 블랙 등의 탄소 재료나 니켈, 알루미늄, 스테인리스강 등의 금속 재료를 사용할 수 있다. 정극재층 (22) 에 있어서의 각 성분의 함유량은 종래와 동일하게 하면 된다. 정극재층 (22) 의 형상도 종래와 동일하게 하면 된다. 특히, 적층 전지 (100) 를 용이하게 구성할 수 있는 관점에서, 시트상의 정극재층 (22) 이 바람직하다. 이 경우, 정극재층 (22) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
1.2.3. 전해질층 (23)
전해질층 (23) 은, 적어도 전해질을 포함하는 층이다. 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우, 전해질층 (23) 은, 고체 전해질과 임의로 바인더를 포함시킬 수 있다. 고체 전해질은 상기 서술한 무기 고체 전해질이 바람직하다. 바인더는 정극재층 (22) 에 사용되는 바인더와 동일한 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 고체 전해질층 (23) 에 있어서의 각 성분의 함유량은 종래와 동일하게 하면 된다. 고체 전해질층 (23) 의 형상도 종래와 동일하게 하면 된다. 특히, 적층 전지 (100) 를 용이하게 구성할 수 있는 관점에서, 시트상의 고체 전해질층 (23) 이 바람직하다. 이 경우, 고체 전해질층 (23) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편으로, 적층 전지 (100) 를 전해액계 전지로 하는 경우, 전해질층 (23) 은 전해액과 세퍼레이터를 포함한다. 이들 전해액이나 세퍼레이터에 대해서는 당업자에게 자명하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
1.2.4. 부극재층 (24)
부극재층 (24) 은, 적어도 활물질을 포함하는 층이다. 적층 전지 (100) 를 전고체 전지로 하는 경우에는, 활물질에 더하여, 또한 임의로 고체 전해질, 바인더 및 도전 보조제 등을 포함시킬 수 있다. 또, 적층 전지 (100) 를 전해액계의 전지로 하는 경우에는, 활물질에 더하여, 또한 임의로 바인더 및 도전 보조제 등을 포함시킬 수 있다. 활물질은 공지된 활물질을 사용하면 된다. 공지된 활물질 중, 소정의 이온을 흡장 방출하는 전위 (충방전 전위) 가 상이한 2 개의 물질을 선택하여, 높은 전위를 나타내는 물질을 상기 서술한 정극 활물질로 하고, 낮은 전위를 나타내는 물질을 부극 활물질로 하여 각각 사용할 수 있다. 예를 들어, 리튬 이온 전지를 구성하는 경우에는, 부극 활물질로서 그라파이트나 하드 카본 등의 탄소 재료나, 티탄산리튬 등의 각종 산화물, Si 나 Si 합금, 혹은 금속 리튬이나 리튬 합금을 사용할 수 있다. 고체 전해질, 바인더 및 도전 보조제는 정극재층 (22) 에 사용되는 고체 전해질과 동일한 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 부극재층 (24) 에 있어서의 각 성분의 함유량은 종래와 동일하게 하면 된다. 부극재층 (24) 의 형상도 종래와 동일하게 하면 된다. 특히, 적층 전지 (100) 를 용이하게 구성할 수 있는 관점에서, 시트상의 부극재층 (24) 이 바람직하다. 이 경우, 부극재층 (24) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 단, 부극의 용량이 정극의 용량보다 커지도록, 부극재층 (24) 의 두께를 결정하는 것이 바람직하다.
1.2.5. 부극 집전체층 (25)
부극 집전체층 (25) 은, 금속박이나 금속 메시 등에 의해 구성하면 된다. 특히 금속박이 바람직하다. 부극 집전체층 (25) 을 구성하는 금속으로는, Cu, Ni, Fe, Ti, Co, Zn, 스테인리스강 등을 들 수 있다. 부극 집전체층 (25) 은, 그 표면에 접촉 저항을 조정하기 위한 어떠한 코트층을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 탄소 코트 등이다. 부극 집전체층 (25) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 1 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체층 (25) 은 외연의 일부에 부극 집전탭 (25a) 을 구비하는 것이 바람직하다. 탭 (25a) 에 의해, 제 2 집전체층 (12) 과 부극 집전체층 (25) 을 용이하게 전기적으로 접속할 수 있음과 함께, 부극 집전체층 (25) 끼리를 용이하게 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다.
1.4. 단락 전류 분산체 및 발전 요소의 배치나 접속 형태
1.4.1. 발전 요소의 배치
적층 전지 (100) 에 있어서, 발전 요소 (20) 의 적층수는 특별히 한정되는 것이 아니며, 목적으로 하는 전지의 출력에 따라 적절히 결정하면 된다. 이 경우, 복수의 발전 요소 (20) 가 서로 직접 접촉하도록 적층되어 있어도 되고, 복수의 발전 요소 (20) 가 어떠한 층 (예를 들어 절연층) 이나 간격 (공기층) 을 개재하여 적층되어 있어도 된다. 전지의 출력 밀도를 향상시키는 관점에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 복수의 발전 요소 (20) 가 서로 직접 접촉하도록 적층되어 있는 것이 바람직하다. 또, 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 발전 요소 (20a, 20b) 가 부극 집전체층 (25) 을 공용하고 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 전지의 출력 밀도가 한층 향상된다. 또한 도 1 에 나타내는 바와 같이, 적층 전지 (100) 에 있어서는, 복수의 발전 요소 (20) 의 적층 방향과, 발전 요소 (20) 에 있어서의 각 층 (21 ∼ 25) 의 적층 방향을 일치시키는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 적층 전지 (100) 의 구속이 용이해져, 전지의 출력 밀도가 한층 향상된다.
1.4.2. 발전 요소끼리의 전기적 접속
적층 전지 (100) 에 있어서는, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 끼리가 전기적으로 병렬로 접속된다. 이와 같이 병렬로 접속된 발전 요소에 있어서는, 하나의 발전 요소가 단락된 경우에, 다른 발전 요소로부터 당해 하나의 발전 요소로 집중적으로 전자가 유입된다. 즉, 전지 단락시에 줄 발열이 커지기 쉽다. 바꿔 말하면, 이와 같이 병렬 접속된 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 를 구비하는 적층 전지 (100) 에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 를 형성하는 것에 의한 효과가 보다 현저해진다. 발전 요소 (20) 끼리를 전기적으로 접속하기 위한 부재로는, 종래 공지된 부재를 사용하면 된다. 예를 들어, 상기 서술한 바와 같이, 정극 집전체층 (21) 에 정극 집전탭 (21a) 을 형성하고, 부극 집전체층 (25) 에 부극 집전탭 (25a) 을 형성하여, 당해 탭 (21a, 25a) 을 통해 발전 요소 (20) 끼리를 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다.
1.4.3. 단락 전류 분산체와 발전 요소의 전기적 접속
적층 전지 (100) 에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 의 제 1 집전체층 (11) 이 발전 요소 (20) 의 정극 집전체층 (21) 과 전기적으로 접속되어 있고, 단락 전류 분산체 (10) 의 제 2 집전체층 (12) 이 발전 요소 (20) 의 부극 집전체층 (25) 과 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 전기적으로 접속함으로써, 예를 들어, 단락 전류 분산체 (10) 및 일부의 발전 요소 (예를 들어, 발전 요소 (20a)) 의 단락시에, 다른 발전 요소 (예를 들어 발전 요소 (20b)) 로부터 단락 전류 분산체 (10) 로 커다란 라운딩 전류를 발생시킬 수 있다. 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 전기적으로 접속하기 위한 부재로는, 종래 공지된 부재를 사용하면 된다. 예를 들어, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 집전체층 (11) 에 제 1 집전탭 (11a) 을 형성하고, 제 2 집전체층 (12) 에 제 2 집전탭 (12a) 을 형성하고, 당해 탭 (11a, 12a) 을 통해 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 전기적으로 접속할 수 있다.
1.4.4. 단락 전류 분산체와 발전 요소의 위치 관계
단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 는, 서로 적층되어 있으면 된다. 이 경우, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 직접 적층해도 되고, 상기 과제를 해결할 수 있는 범위에서 다른 층 (절연층이나 공기층 등) 을 개재하여 간접적으로 적층해도 된다. 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 직접 적층하는 경우, 상기한 과제가 발생하는 것은 말할 필요도 없다. 본 개시의 적층 전지에 의한 효과가 보다 현저해지는 것은, 이와 같이 단락 전류 분산체 (10) 가 발전 요소 (20) 에 직접 적층되어 인접하는 경우라고 생각된다. 한편, 간접적으로 적층한 경우에서도 상기 과제를 일으킬 수 있다. 즉, 단락 전류 분산체 (10) 가 다른 층을 개재하여 간접적으로 발전 요소 (20) 와 적층되어 있었다고 해도, 단락 전류 분산체 (10) 가 발전 요소 (20) 에 근접하는 경우, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 사이를 충분히 단열할 수 없을 가능성이 있다. 단락 전류 분산체 (10) 는, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 외측에 적층되어 있어도 되고, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 사이에 적층되어 있어도 되고, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 외측과 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 사이의 쌍방에 적층되어 있어도 된다. 특히, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 를 적층한 경우에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 가 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 보다 외측에 적어도 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 못 관통시, 단락 전류 분산체 (10) 가 발전 요소 (20, 20, …) 보다 먼저 단락되어, 발전 요소 (20) 로부터 단락 전류 분산체 (10) 로 라운딩 전류를 발생시킬 수 있고, 발전 요소 (20) 의 내부에 있어서의 발열을 억제할 수 있다.
못 관통에 의한 전지의 단락이 발생하기 쉬운 것은, 못이 발전 요소 (20) 의 정극 집전체층 (21) 으로부터 부극 집전체층 (25) 을 향하여 (혹은, 부극 집전체층 (25) 으로부터 정극 집전체층 (21) 을 향하여) 관통된 경우이다. 이 점, 적층 전지 (100) 에 있어서는, 못 관통 방향과, 각 층의 적층 방향이 일치하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 적층 전지 (100) 에 있어서, 발전 요소 (20) 에 있어서의 정극 집전체층 (21) 과 정극재층 (22) 과 전해질층 (23) 과 부극재층 (24) 과 부극 집전체층 (25) 의 적층 방향, 복수의 발전 요소 (20) 의 적층 방향, 단락 전류 분산체 (10) 에 있어서의 제 1 집전체층 (11) 과 절연층 (13) 과 제 2 집전체층 (12) 의 적층 방향, 및 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향이 동일한 방향인 것이 바람직하다.
1.4.5. 단락 전류 분산체와 발전 요소의 크기의 관계
적층 전지 (100) 에 있어서는, 단락 전류 분산체 (10) 가 발전 요소 (20) 의 가능한 한 많은 부분을 덮고 있음으로써, 못 관통시에 발전 요소 (20) 보다 먼저 단락 전류 분산체 (10) 를 단락시키기 쉬워진다. 이 관점에서는, 예를 들어, 전고체 전지 (100) 에 있어서는, 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향에서 보았을 때, 단락 전류 분산체 (10) 의 외연이 발전 요소 (20, 20, …) 의 외연보다 외측에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 혹은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향과 발전 요소 (20) 에 있어서의 각 층 (21 ∼ 25) 의 적층 방향이 동일한 경우에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향에서 보았을 때, 단락 전류 분산체 (10) 의 외연이 정극재층 (22), 전해질층 (23) 및 부극재층 (24) 의 외연보다 외측에 존재하는 것이 바람직하다. 단, 이 경우, 단락 전류 분산체 (10) 의 제 1 집전체층 (11) 과 발전 요소 (20) 의 부극 집전체층 (25) 이 단락되지 않도록 한다. 즉, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 사이에 절연체 등을 형성하여 단락 전류 분산체 (10) 를 크게 하더라도, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 의 단락을 방지 가능하게 한다.
한편으로, 전지의 에너지 밀도를 보다 높이는 관점 및 상기한 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 의 단락을 용이하게 방지할 수 있는 관점에서는, 단락 전류 분산체 (10) 를 가능한 한 작게 하면 된다. 즉, 이 관점에서는, 적층 전지 (100) 에 있어서는, 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향에서 보았을 때, 단락 전류 분산체 (10) 의 외연이 발전 요소 (20, 20, …) 의 외연보다 내측에 존재하는 것이 바람직하다. 혹은, 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향과 발전 요소 (20) 에 있어서의 각 층 (21 ∼ 25) 의 적층 방향이 동일한 경우에 있어서, 단락 전류 분산체 (10) 와 복수의 발전 요소 (20, 20, …) 의 적층 방향에서 보았을 때, 단락 전류 분산체 (10) 의 외연이 정극재층 (22), 전해질층 (23) 및 부극재층 (24) 의 외연보다 내측에 존재하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 적층 전지 (100) 에 있어서는, 못 관통 등의 단락시에 단락 전류 분산체 (10) 로 라운딩 전류를 흐르게 할 수 있어, 발전 요소 (20) 의 내부의 온도 상승을 억제할 수 있다. 한편으로, 단락 전류 분산체 (10) 의 온도가 임계값 이상이 되었을 때, PPTC 층 (14) 의 저항이 증가하여, 단락 전류 분산체 (10) 로 유입되는 전류가 작아지는 점에서, 단락 전류 분산체 (10) 의 온도가 과도하게 상승하는 경우가 없고, 단락 전류 분산체 (10) 에 근접하는 발전 요소 (20) 의 온도를 과도하게 상승시키는 경우도 없다.
2. 적층 전지 (200)
도 4 에 적층 전지 (200) 의 층 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 적층 전지 (200) 에 있어서는, 단락 전류 분산체 (10) 에 더하여, 단락 전류 분산체 (110) 가 형성되어 있다. 도 5 에 단락 전류 분산체 (110) 의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 5(A) 가 외관 사시도, 도 5(B) 가 VB-VB 단면도이다. 단락 전류 분산체 (110) 이외의 구성에 대해서는, 적층 전지 (100) 와 동일하다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 적층 전지 (200) 는, 단락 전류 분산체로서, 발전 요소 (20) 에 근접하는 제 1 단락 전류 분산체 (10) 와, 제 1 단락 전류 분산체 (10) 에 대하여 발전 요소 (20) 가 구비되는 측과는 반대측에 형성된 제 2 단락 전류 분산체 (110) 를 구비하고 있다. 여기에서, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 단락 전류 분산체 (10) 에는 PPTC 층 (14) 이 구비되는 한편, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 단락 전류 분산체 (110) 에는 PPTC 층 (14) 이 구비되지 않는 것에 특징이 있다.
상기 서술한 적층 전지 (100) 에 있어서는, 못 관통 등의 단락시, 라운딩 전류에 의해 단락 전류 분산체 (10) 의 온도 및 저항이 조기에 증가한 경우, 그 후 계속해서 단락 전류 분산체 (10) 로 흘러야 하는 라운딩 전류가, 단락 저항이 작은 발전 요소 (20) 로 유입될 우려가 있다. 즉, 단락 전류 분산체 (10) 의 과도한 온도 상승은 억제되기는 하지만, 그것과는 별도로 발전 요소 (20) 의 온도가 상승해 버릴 우려가 있다. 한편으로, 상기 서술한 바와 같이, 발전 요소 (20) 에 근접하는 단락 전류 분산체 (10) 에 대해서는, 가능한 한 온도 상승을 억제할 필요가 있다.
이에 반해, 적층 전지 (200) 에 있어서는, 못 관통 등에 의해 단락 전류 분산체 (10, 110) 가 단락되었을 때, 라운딩 전류에 의해 단락 전류 분산체 (10) 의 온도 및 저항이 조기에 증가한 경우라도, 그 후, 계속해서 단락 전류 분산체 (110) 로 많은 라운딩 전류를 흐르게 할 수 있다. 즉, 발전 요소 (20) 와 근접하는 단락 전류 분산체 (10) 의 과도한 온도 상승을 억제함으로써 단락 전류 분산체 (10) 와의 접촉에 의한 발전 요소 (20) 의 과도한 온도 상승을 억제하면서, 단락 전류 분산체 (110) 로 많은 라운딩 전류를 흐르게 함으로써, 라운딩 전류에 의한 발전 요소 (20) 의 온도 상승을 억제할 수도 있다.
3. 적층 전지의 제조 방법
단락 전류 분산체 (10) 는, 제 1 집전체층 (11) (예를 들어, 금속박) 과 제 2 집전체층 (12) (예를 들어, 금속박) 의 적어도 일방의 표면에 PPTC 층 (14) 을 형성하고, 또한 절연층 (13) (예를 들어, 절연 필름) 과 집전체층 (11, 12) 에 의해 PPTC 층 (14) 을 협지하도록 하여, 제 1 집전체층 (11) 과 제 2 집전체층 (12) 사이에 절연층을 배치하는 것 등에 의해, 용이하게 제작할 수 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 2 집전체층 (12) 의 양면에 절연층 (13, 13) 을 배치하고, 또한 절연층 (13, 13) 의 제 2 집전체층 (12) 과는 반대측의 면에 각각 PPTC 층 (14) 을 배치하고, 또한 PPTC 층 (14) 의 절연층 (13, 13) 과는 반대측의 면에 각각 제 1 집전체층 (11, 11) 을 배치해도 된다. 또, 단락 전류 분산체 (110) 는, 제 1 집전체층 (11) (예를 들어, 금속박) 과 제 2 집전체층 (12) (예를 들어, 금속박) 사이에 절연층 (13) (예를 들어, 절연 필름) 을 배치함으로써, 용이하게 제작할 수 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 집전체층 (12) 의 양면에 절연층 (13, 13) 을 배치하고, 또한 절연층 (13, 13) 의 제 2 집전체층 (12) 과는 반대측의 면에 제 1 집전체층 (11, 11) 을 배치해도 된다. 여기에서, 단락 전류 분산체 (10, 110) 는, 그 형상을 유지하기 위해, 접착제나 수지 등을 사용하여 각 층을 서로 첩합 (貼合) 해도 된다. 이 경우, 접착제 등은, 각 층의 전면에 도포할 필요는 없고, 각 층의 표면의 일부에 도포하면 된다.
발전 요소 (20) 에 대해서는, 공지된 방법에 의해 제작할 수 있다. 예를 들어, 전고체 전지를 제조하는 경우에는, 정극 집전체층 (21) 의 표면에 정극재를 습식으로 도공하여 건조시킴으로써 정극재층 (22) 을 형성하고, 부극 집전체층 (25) 의 표면에 부극재를 습식으로 도공하여 건조시킴으로써 부극재층 (24) 을 형성하고, 정극재층 (22) 과 부극재층 (24) 사이에 고체 전해질 등을 포함하는 전해질층 (23) 을 전사하고, 프레스 성형하여 일체화함으로써 발전 요소 (20) 를 제작할 수 있다. 이때의 프레스압은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 2 ton/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 제작한 단락 전류 분산체 (10) 를 복수의 발전 요소 (20) 에 대하여 적층함과 함께, 제 1 집전체층 (11) 에 형성된 탭 (11a) 을 정극 집전체층 (21) 의 탭 (21a) 과 접속하고, 제 2 집전체층 (12) 에 형성된 탭 (12a) 을 부극 집전체층 (25) 의 탭 (25a) 과 접속하고, 정극 집전체층 (21) 의 탭 (21a) 끼리를 접속하고, 부극 집전체층 (25) 의 탭 (25a) 끼리를 접속함으로써, 단락 전류 분산체 (10) 와 발전 요소 (20) 를 전기적으로 접속함과 함께, 복수의 발전 요소 (20) 끼리를 전기적으로 병렬로 접속할 수 있다. 또, 필요에 따라, 단락 전류 분산체 (110) 를 단락 전류 분산체 (10) 에 대하여 발전 요소 (20) 가 구비되는 측과는 반대측에 적층하고, 상기와 동일하게 집전체층 (11, 12) 을 발전 요소 (20) 에 전기적으로 접속한다. 이와 같이 하여 전기적으로 접속된 적층체를 라미네이트 필름이나 스테인리스강 캔 등의 전지 케이스 내에 진공 봉입함으로써, 적층 전지로서 전고체 전지를 제작할 수 있다. 또한, 이들의 제작 순서는 어디까지나 일례이며, 이외의 순서에 의해서도 전고체 전지를 제작 가능하다. 예를 들어, 습식법 대신에 건식법에 의해 정극재층 등을 형성하는 것도 가능하다.
혹은, 상기의 고체 전해질층 대신에 세퍼레이터를 배치하고, 상기와 동일하게 하여 전기적으로 접속된 적층체를 제작한 다음에, 당해 적층체를 전해액이 충전된 전지 케이스 내에 봉입하는 것 등에 의해, 적층 전지로서 전해액계 전지를 제조할 수도 있다. 전해액계 전지의 제조시에는, 각 층의 프레스 성형은 생략해도 된다.
이상과 같이, 종래의 적층 전지의 제조 방법을 응용함으로써, 본 개시의 적층 전지 (100, 200) 를 용이하게 제조할 수 있다.
4. 보충 사항
상기 설명에 있어서는, 2 개의 제 1 집전체층과 2 개의 절연층과 1 개의 제 2 집전체층에 의해 단락 전류 분산체가 구성되는 형태에 대해 나타내었지만, 본 개시의 적층 전지는 이 형태에 한정되는 것은 아니다. 단락 전류 분산체는, 제 1 집전체층과 제 2 집전체층 사이에 절연층을 갖는 것이면 되고, 각 층의 수는 특별히 한정되지 않는다.
상기 설명에 있어서는, 2 개의 발전 요소가 1 개의 부극 집전체층을 공용하는 형태에 대해 나타내었지만, 본 개시의 적층 전지는 이 형태에 한정되는 것은 아니다. 발전 요소는 단전지로서 기능하는 것이면 되고, 정극 집전체층과 정극재층과 전해질층과 부극재층과 부극 집전체층이 적층되어 있으면 된다.
상기 설명에 있어서는, 적층 전지에 있어서 단락 전류 분산체가 복수의 발전 요소의 적층 방향의 양 외측에 1 개씩 구비되는 형태에 대해 나타내었지만, 단락 전류 분산체의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 적층 전지에 있어서 외측에 복수의 단락 전류 분산체가 구비되어 있어도 된다. 또, 복수의 발전 요소의 적층 방향 외측에 한정하지 않고, 단락 전류 분산체가 복수의 발전 요소 사이에 형성되어 있어도 된다.
상기 설명에 있어서는, 복수의 발전 요소가 적층된 형태에 대해 나타내었지만, 적층 전지에 있어서 발전 요소가 복수 적층되어 있지 않은 형태 (단전지만으로 이루어지는 형태) 에 있어서도, 어느 정도의 효과가 발휘되는 것으로 생각된다. 단, 못 관통시 등의 단락에 의한 줄 발열은, 하나의 발전 요소보다 복수의 발전 요소가 적층된 형태에 있어서 커지기 쉽다. 즉, 복수의 발전 요소가 적층된 형태에 있어서, 단락 전류 분산체를 형성하는 것에 의한 효과가 보다 현저해진다고 할 수 있고, 이 점이 본 개시의 적층 전지에 있어서의 우위인 점 중 하나이다.
상기 설명에 있어서는, 단락 전류 분산체나 발전 요소로부터 집전탭이 돌출되는 것으로서 설명하였다. 그러나, 본 개시의 적층 전지에 있어서 집전탭은 없어도 된다. 예를 들어, 면적이 큰 집전체층을 사용하여, 단락 전류 분산체와 발전 요소의 적층체에 있어서, 복수의 집전체층의 외연을 돌출시키는 것으로 하고, 당해 돌출시킨 집전층 사이에 도전재를 협지함으로써, 탭을 형성하지 않고도 집전체층끼리의 전기적인 접속이 가능하다. 혹은, 탭이 아니라 도선 등에 의해 집전체층끼리를 전기적으로 접속해도 된다.
상기 설명에 있어서는, 전해액계 전지 및 전고체 전지 중 어느 것을 포함하는 적층 전지에 대해 나타내었다. 단, 본 개시의 기술은, 전고체 전지로 한 경우에 보다 큰 효과를 발휘하는 것으로 생각된다. 전고체 전지는 전해액계 전지에 비해 발전 요소 내의 간극이 적어, 못 관통시에 못이 발전 요소를 관통할 때, 발전 요소에 가해지는 압력이 높다. 따라서, 발전 요소의 단락 저항이 작아져, 단락부로 많은 라운딩 전류가 유입되기 쉬워지는 것으로 생각된다. 또한, 전고체 전지에 있어서는, 발전 요소 내의 내부 저항을 저감시키기 위해, 발전 요소에 대하여 구속 압력을 부여하는 경우가 있다. 이 경우, 발전 요소의 적층 방향 (정극 집전체층이 부극 집전체층을 향하는 방향) 으로 구속 압력이 부여되게 되어, 못 관통시, 못에 의한 압력과 구속 압력이 가산되어 발전 요소에 인가되는 점에서, 정극 집전체층과 부극 집전체층이 접촉하여 단락되기 쉽고, 또, 발전 요소의 단락 저항이 작아지기 쉬운 것으로 생각된다. 그 때문에, 단락 전류 분산층을 형성하여 라운딩 전류를 분산시키는 것에 의한 효과가 현저해지는 것으로 생각된다. 한편, 전해액계 전지는, 통상적으로 전지 케이스 내가 전해액으로 채워져, 각 층이 전해액에 침지되고, 각 층의 간극에 전해액이 공급되는 것으로, 못 관통시에 못에 의해 인가되는 압력이 작은 점에서, 발전 요소의 단락 저항이 커지는 것으로 생각된다. 따라서, 일부의 발전 요소로 유입되는 라운딩 전류의 양은, 전고체 전지에 있어서의 그것보다 작은 것이 될 가능성이 있다. 그 때문에, 단락 전류 분산체를 형성하는 효과가 전고체 전지의 경우와 비교하여, 상대적으로 작아지는 것으로 생각된다.
또한, 바이폴러 전극을 통해 발전 요소끼리를 전기적으로 직렬로 접속한 경우에는, 일부의 발전 요소에 못을 관통시키면, 다른 발전 요소로부터 당해 일부의 발전 요소로 못을 통해 라운딩 전류가 흐르는 것으로 생각된다. 즉, 접촉 저항이 높은 못을 통해 누설되게 되어, 그 전류량은 작다. 또, 바이폴러 전극을 통해 발전 요소끼리를 전기적으로 직렬로 접속한 경우, 발전 요소 모두에 못이 관통된 경우에 라운딩 전류가 가장 커진다고 생각되지만, 이와 같은 경우, 발전 요소의 방전이 이미 충분히 진행되어 있는 것으로 생각되어, 일부의 발전 요소의 온도가 국소적으로 상승한다는 것은 일어나기 어렵다. 이 점, 발전 요소를 전기적으로 병렬로 접속한 경우와 비교하여, 단락 전류 분산체에 의한 효과가 작아지는 것으로 생각된다. 따라서, 본 개시의 기술은, 발전 요소끼리를 전기적으로 병렬로 접속한 전지에 있어서 특히 현저한 효과를 발휘하는 것이라고 할 수 있다.
실시예
집전체층을 구성하는 금속박의 표면에 PPTC 층을 형성하고, 그 전기 저항의 온도 의존성을 확인하였다. 이하, 금속박으로서 알루미늄박을 사용하고, PPTC 층을 구성하는 도전재로서 퍼니스 블랙, 유기 고분자로서 PVDF, 충전재로서 알루미나를 사용한 예에 대해 설명하지만, 본 개시의 적층 전지에 적용되는 집전체층이나 PPTC 층은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도전재로서 평균 1 차 입자경 66 ㎚ 의 퍼니스 블랙 (토카이 카본사 제조) 과, 충전재로서 알루미나 입자 (쇼와 전공사 제조 CB-P02) 와, 유기 고분자로서 PVDF (쿠레하사 제조 KF 폴리머 L＃9130) 를, 체적비로 10 : 60 : 30 이 되도록 NMP 와 혼합하여 페이스트를 제작하였다. 제작한 페이스트를 두께 15 ㎛ 의 알루미늄박 (UACJ 사 제조 1N30) 에 건조 후의 두께가 10 ㎛ 가 되도록 도공하고, 건조로에서 건조시켜 PPTC 층이 형성된 알루미늄박을 얻었다.
PPTC 층이 형성된 알루미늄박의 전기 저항을 측정하여, 그 온도 의존성을 확인하였다. 결과를 도 6 에 나타낸다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, PPTC 층이 형성된 알루미늄박은, 일정한 온도 이상이 된 경우에, 저항이 비선형적으로 급격히 증가하였다. 그 증가량은, 일정한 온도에 도달하기 전과 비교하여 10 배 이상이었다. 이것을 단락 전류 분산체의 집전체층으로서 사용함으로써, 일정 온도 이상이 된 경우에 저항을 급격히 증가시키는 것이 가능한 단락 전류 분산체가 얻어지는 것으로 생각된다.
본 발명에 관련된 적층 전지는, 예를 들어, 차 탑재용의 대형 전원으로서 바람직하게 이용할 수 있다.
10 : 단락 전류 분산체
11 : 제 1 집전체층
11a : 제 1 집전탭
12 : 제 2 집전체층
12a : 제 2 집전탭
13 : 절연층
14 : PPTC 층
20 : 발전 요소
21 : 정극 집전체층
21a : 정극 집전탭
22 : 정극재층
23 : 전해질층
24 : 부극재층
25 : 부극 집전체층
25a : 부극 집전탭
100 : 적층 전지

Claims (4)

  1. 적어도 1 개의 단락 전류 분산체와 복수의 발전 요소가 적층된 적층 전지로서,
    상기 단락 전류 분산체에 있어서, 제 1 집전체층과 제 2 집전체층과 상기 제 1 집전체층 및 상기 제 2 집전체층 사이에 형성된 절연층이 적층되어 있고,
    상기 발전 요소에 있어서, 정극 집전체층과 정극재층과 전해질층과 부극재층과 부극 집전체층이 적층되어 있고,
    상기 제 1 집전체층이 상기 정극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 제 2 집전체층이 상기 부극 집전체층과 전기적으로 접속되어 있고,
    복수의 상기 발전 요소끼리가 전기적으로 병렬로 접속되어 있고,
    상기 발전 요소에 근접하는 상기 단락 전류 분산체가, 상기 제 1 집전체층과 상기 절연층 사이 및 상기 제 2 집전체층과 상기 절연층 사이 중 적어도 일방에 PPTC 층을 구비하는, 적층 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단락 전류 분산체는, 상기 발전 요소에 근접하는 제 1 단락 전류 분산체와, 상기 제 1 단락 전류 분산체에 대하여 상기 발전 요소가 구비되는 측과는 반대측에 형성된 제 2 단락 전류 분산체를 구비하고,
    상기 제 1 단락 전류 분산체에는 상기 PPTC 층이 구비되는 한편,
    상기 제 2 단락 전류 분산체에는 상기 PPTC 층이 구비되지 않는, 적층 전지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발전 요소에 있어서의 상기 정극 집전체층과 상기 정극재층과 상기 전해질층과 상기 부극재층과 상기 부극 집전체층의 적층 방향,
    복수의 상기 발전 요소의 적층 방향,
    상기 단락 전류 분산체에 있어서의 상기 제 1 집전체층과 상기 절연층과 상기 제 2 집전체층의 적층 방향, 및
    상기 단락 전류 분산체와 복수의 상기 발전 요소의 적층 방향이 동일한 방향인, 적층 전지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단락 전류 분산체가 복수의 상기 발전 요소보다 외측에 적어도 형성되어 있는, 적층 전지.
KR1020180025993A 2017-04-07 2018-03-05 적층 전지 KR102105296B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017076986A JP6669122B2 (ja) 2017-04-07 2017-04-07 積層電池
JPJP-P-2017-076986 2017-04-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180113910A true KR20180113910A (ko) 2018-10-17
KR102105296B1 KR102105296B1 (ko) 2020-04-28

Family

ID=61581036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180025993A KR102105296B1 (ko) 2017-04-07 2018-03-05 적층 전지

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10665850B2 (ko)
EP (1) EP3386006A1 (ko)
JP (1) JP6669122B2 (ko)
KR (1) KR102105296B1 (ko)
CN (1) CN108695555B (ko)
BR (1) BR102018006159A2 (ko)
MY (1) MY188744A (ko)
RU (1) RU2678439C1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3822972A1 (en) 2019-11-12 2021-05-19 LG Electronics Inc. Artificial intelligence apparatus
WO2024025226A1 (ko) * 2022-07-27 2024-02-01 삼성전자 주식회사 안전 기능 층을 포함하는 배터리

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10714789B2 (en) 2017-11-07 2020-07-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha All-solid state battery
JP6852713B2 (ja) * 2018-05-09 2021-03-31 トヨタ自動車株式会社 積層電池
JP6930497B2 (ja) * 2018-06-08 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 積層電池
EP4109584A1 (en) * 2020-02-20 2022-12-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery
CN112864474B (zh) * 2021-01-05 2022-10-11 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种高安全电池结构及电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07220755A (ja) * 1994-02-07 1995-08-18 Tdk Corp 積層型リチウム二次電池
JP2001068157A (ja) 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Maxell Ltd 積層形ポリマー電解質電池
JP2001068156A (ja) 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Maxell Ltd 積層形ポリマー電解質電池
JP5477467B2 (ja) * 2010-05-19 2014-04-23 日産自動車株式会社 双極型二次電池
JP2015018710A (ja) 2013-07-11 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2017050241A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 積水化学工業株式会社 リチウムイオン二次電池

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001357854A (ja) * 2000-06-13 2001-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系二次電池
CN100420087C (zh) * 2003-06-23 2008-09-17 比亚迪股份有限公司 层叠式锂离子二次电池
US7920045B2 (en) * 2004-03-15 2011-04-05 Tyco Electronics Corporation Surface mountable PPTC device with integral weld plate
EP2416401B1 (en) * 2004-04-13 2013-05-08 LG Chem, Ltd Electrochemical device comprising electrode lead having protection device
CN100511819C (zh) * 2004-07-21 2009-07-08 三洋电机株式会社 非水电解质电池
JP2011048932A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Nissan Motor Co Ltd 双極型二次電池
EP2605313A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-19 Oxis Energy Limited Connecting contact leads to lithium-based electrodes
WO2014077366A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 株式会社Uacj 集電体、電極構造体、蓄電部品および集電体用組成物
JP6554261B2 (ja) * 2012-12-05 2019-07-31 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 非水電解質二次電池パック
KR101794427B1 (ko) * 2012-12-25 2017-11-06 비와이디 컴퍼니 리미티드 배터리
KR102364843B1 (ko) * 2015-04-28 2022-02-18 삼성전자주식회사 전기 화학 전지, 이를 포함하는 전기 화학 전지 모듈 및 전기 화학 전지 제조방법
KR102396677B1 (ko) * 2015-06-05 2022-05-10 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP2017004764A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 株式会社デンソー 非水電解質二次電池用正極、その製造方法、及び非水電解質二次電池
CN206349443U (zh) * 2016-11-04 2017-07-21 深圳市安一福科技有限公司 一种锂离子电池极片

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07220755A (ja) * 1994-02-07 1995-08-18 Tdk Corp 積層型リチウム二次電池
JP2001068157A (ja) 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Maxell Ltd 積層形ポリマー電解質電池
JP2001068156A (ja) 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Maxell Ltd 積層形ポリマー電解質電池
JP5477467B2 (ja) * 2010-05-19 2014-04-23 日産自動車株式会社 双極型二次電池
JP2015018710A (ja) 2013-07-11 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2017050241A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 積水化学工業株式会社 リチウムイオン二次電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3822972A1 (en) 2019-11-12 2021-05-19 LG Electronics Inc. Artificial intelligence apparatus
WO2024025226A1 (ko) * 2022-07-27 2024-02-01 삼성전자 주식회사 안전 기능 층을 포함하는 배터리

Also Published As

Publication number Publication date
KR102105296B1 (ko) 2020-04-28
CN108695555B (zh) 2021-05-14
US20180294471A1 (en) 2018-10-11
MY188744A (en) 2021-12-28
EP3386006A1 (en) 2018-10-10
CN108695555A (zh) 2018-10-23
RU2678439C1 (ru) 2019-01-29
BR102018006159A2 (pt) 2018-10-30
US10665850B2 (en) 2020-05-26
JP6669122B2 (ja) 2020-03-18
JP2018181524A (ja) 2018-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102105296B1 (ko) 적층 전지
US10103376B2 (en) Stacked all-solid-state battery
JP4770489B2 (ja) 電極積層体およびバイポーラ２次電池
JP6575557B2 (ja) 全固体電池及び全固体電池の製造方法
US10714789B2 (en) All-solid state battery
US11489238B2 (en) Stacked battery
KR20180113157A (ko) 적층 전지
JP2019186102A (ja) 積層電池
US20210296695A1 (en) Battery
CN112424975A (zh) 固体电池用正极、固体电池用正极的制造方法、及固体电池
JP2017041439A (ja) 電池
KR102217190B1 (ko) 적층 전지
JP2018181521A (ja) 積層電池
JP6939035B2 (ja) 全固体電池
JP6977300B2 (ja) 全固体電池
CN112514106A (zh) 固体电池用正极、固体电池用正极的制造方法、及固体电池
JP6844403B2 (ja) 積層電池
JP6852713B2 (ja) 積層電池
JP2019140079A (ja) 積層電池
US20220407120A1 (en) Battery
JP7000975B2 (ja) 全固体電池
JP2021111589A (ja) 電池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant