KR20230151070A - 이차 전지 및 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
휴대 정보 단말 또는 웨어러블 장치에 적합한 이차 전지가 제공된다. 다양한 형상을 가질 수 있는 신규 구조를 갖는 전자 장치 및 전자 장치의 형상에 맞는 이차 전지가 제공된다. 이차 전지에서, 밀봉은 외력의 인가로 인한 필름의 응력을 완화하는 오목부 또는 볼록부가 제공되는 필름을 사용하여 수행된다. 오목부 또는 볼록부의 패턴은 프레싱(예를 들어, 엠보싱)에 의하여 필름에 형성된다.
Description
본 발명은 물체, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 촬상 장치, 이들 구동 방법, 또는 이들 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 전자 장치에 관한 것이다.
또한 본 명세서에서의 전자 장치는 이차 전지를 포함하는 모든 장치를 의미하고, 이차 전지를 포함하는 전기 광학 장치, 이차 전지를 포함하는 정보 단말 장치, 및 이차 전지를 포함하는 차량 등은 모두 전자 장치이다.
근년에 들어, 스마트폰으로 대표되는 휴대 정보 단말이 활발하게 개발된다. 전자 장치의 일종인 휴대 정보 단말이 경량이며 소형이 되는 것이 사용자에 의하여 요구된다.
특허문헌 1은 정보를 아무데나 시각적으로 얻을 수 있는 핸즈프리 웨어러블 장치의 예, 구체적으로, CPU를 포함하고 데이터 통신할 수 있는 고글형 표시 장치를 개시(開示)한다. 특허문헌 1에 개시된 장치도 전자 장치의 일종이다.
대부분의 웨어러블 장치 및 휴대 정보 단말은 반복적으로 충전 및 방전할 수 있는 이차 전지를 포함하고, 웨어러블 장치 및 휴대 정보 단말의 경량화 및 소형화에는 전지 용량을 필요로 하기 때문에, 이들 조작 시간에 한계가 있다는 문제를 갖는다. 웨어러블 장치 및 휴대 정보 단말에 사용되는 이차 전지는 경량 및 소형이어야 하고 긴 시간 사용될 수 있어야 한다.
이차 전지의 예는 니켈 금속 수소 전지 및 리튬 이온 이차 전지가 포함된다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는 이들 용량을 향상시킬 수 있고, 이들 사이즈를 저감할 수 있기 때문에, 활발하게 연구 및 개발된다.
리튬 이온 이차 전지의 양극 또는 음극으로서 기능하는 전극 각각은, 예를 들어, 리튬 금속, 탄소계 재료, 또는 합금계 재료를 사용하여 형성된다.
목적은 휴대 정보 단말에 적합한 이차 전지를 제공하는 것이다.
다른 목적은 웨어러블 장치에 적합한 이차 전지를 제공하는 것이다.
다른 목적은 다양한 형상을 가질 수 있는 구조를 갖는 전자 장치 및 전자 장치의 형상에 맞는 이차 전지를 제공하는 것이다. 다른 목적은 신규 전자 장치, 신규 이차 전지, 또는 신규 축전 장치를 제공하는 것이다.
또한, 이들 목적의 기재는 다른 목적의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태에서, 모든 목적을 달성할 필요는 없다. 다른 목적은 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출할 수 있다.
전자 장치가 복잡한 형상을 갖도록 형성되는 경우, 하우징은 복잡한 형상을 갖도록 설계되고, 전자 부품(예를 들어, 전원, 배선, 트랜지스터, 레지스터, 및 용량 소자)은 하우징의 내부 공간에 배치된다. 전자 장치가 아무리 크고 무거워도 문제가 없다면, 하우징의 내부 공간의 체적은 비교적 크기 때문에, 전자 부품을 비교적 자유로이 배치할 수 있다.
복잡한 형상을 갖는 전자 장치가 소형 및 경량인 것이 요구되는 경우, 하우징의 내부 공간의 체적은 작고, 전자 부품 및 이들 사이즈는 체적에 따라 선택되고, 전자 부품이 배치된다. 이 경우, 전자 부품이 작을수록 비싸기 때문에, 제조 비용이 증가된다.
또한, 이차 전지의 체적 또는 무게가 증가되면, 이들 용량이 증가될 경향이 있다. 그러므로, 작은 전자 장치에 내장되는 이차 전지의 사이즈 및 배치에 한정이 있다.
전기 차량 및 하이브리드 차량 등의 이차 전지를 사용하는 차량의 충전에 따른 주행 거리의 증가에 의하여 이차 전지의 체적 또는 무게가 증가한다.
상술한 것을 고려하여, 형상을 변화시킬 수 있는 이차 전지는 전자 장치에 사용되고, 그 이차 전지 및 다른 전자 부품은 전자 장치의 하우징의 내부 공간에 효율 좋게 배치된다.
이차 전지의 형상이 외부로부터 힘을 가함으로써 변화된 경우, 이차 전지의 외장체로서 사용되는 필름 등의 물체에 힘이 외부로부터 가해져, 물체에 응력이 가해진다. 이것은 물체를 부분적으로 변형시키거나 또는 손상시킬 수 있다.
응력에 의하여 발생되는 변형을 완화시킬 수 있는 이차 전지가 제공된다. "변형"은 물체의 기준(초기) 길이에 대한 물체의 점의 변위를 가리키는 형상의 변화의 규모이다. 변형의 영향, 즉, 이차 전지에 대한 외력의 인가에 의하여 발생되는 형상의 변화의 규모를 허용 수준으로 저감할 수 있는 이차 전지가 제공된다.
본 명세서에 개시된 발명의 일 형태는, 밀봉이 외력의 인가로 인한 필름의 응력을 완화하는 오목부 또는 볼록부가 제공되는 필름을 사용하여 수행된 이차 전지이다.
본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는, 밀봉이 표면의 일부에 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 필름을 사용하여 수행된 이차 전지이다.
본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는, 밀봉이 표면의 일부에 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 제 1 필름에, 표면의 일부에 제 1 필름과 상이한 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 제 2 필름을 접합함으로써 수행된 이차 전지이다.
(1) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 필름을 포함하는 이차 전지이다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 영역 및 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖지 않는 영역을 갖는다. 패턴을 갖는 영역은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다.
(2) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 필름을 포함하는 이차 전지이다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 영역 및 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖지 않는 영역을 갖는다. 패턴을 갖는 영역은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 두께를 갖는 부분에는 제 1 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공되고, 제 2 두께를 갖는 부분에는 제 2 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다. 또한, "피치"란 인접되는 오목부의 저부와 인접되는 볼록부의 상부 사이를 위에서 볼 때의 거리를 말한다.
(3) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 영역과 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖지 않는 영역 사이의 경계를 포함하는 (1) 또는 (2)의 이차 전지이다.
(4) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 필름을 포함하는 이차 전지이다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴을 갖는다. 이 필름은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴을 갖는다. 이 필름은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 패턴은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분에 의하여 형성된다. 제 2 패턴은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분에 의하여 형성된다.
(5) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 필름을 포함하는 이차 전지이다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴을 갖는다. 이 필름은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 이 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴을 갖는다. 이 필름은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 두께를 갖는 부분에는 제 1 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다. 제 3 두께를 갖는 부분에는 제 2 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다.
(6) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴과 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴 사이의 경계를 포함하는 (4) 또는 (5)의 이차 전지이다.
(7) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 제 1 필름 및 제 2 필름을 포함하는 이차 전지이다. 제 1 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 영역을 갖고, 제 2 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖지 않는 영역을 갖는다. 패턴을 갖는 영역은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다.
(8) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 제 1 필름 및 제 2 필름을 포함하는 이차 전지이다. 제 1 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 영역을 갖고, 제 2 필름은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖지 않는 영역을 갖는다. 패턴을 갖는 영역은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 두께를 갖는 부분에는 제 1 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공되고, 제 2 두께를 갖는 부분에는 제 2 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다.
(9) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는, 제 1 필름과 제 2 필름 사이에, 적어도 양극 활물질층, 음극 활물질층, 및 전해액을 포함하는 (7) 또는 (8)의 이차 전지이다.
(10) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는, 제 1 피치가 제 2 피치와 상이한 (2) 또는 (8)의 이차 전지이다.
(11) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 제 1 피치를 갖는 오목부의 깊이 또는 제 1 피치를 갖는 볼록부의 높이 및 제 2 피치를 갖는 오목부의 깊이 또는 제 2 피치를 갖는 볼록부의 높이가 이차 전지의 두께의 절반보다 작은 (2) 또는 (8)의 이차 전지이다.
(12) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 제 1 필름 및 제 2 필름을 포함하는 이차 전지이다. 제 1 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴을 갖는다. 제 1 필름은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 2 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴을 갖는다. 제 2 필름은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 패턴은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분에 의하여 형성된다. 제 2 패턴은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분에 의하여 형성된다.
(13) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 밀봉에 사용되는 제 1 필름 및 제 2 필름을 포함하는 이차 전지이다. 제 1 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴을 갖는다. 제 1 필름은 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 2 필름은 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴을 갖는다. 제 2 필름은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분을 포함한다. 제 1 두께를 갖는 부분에는 제 1 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다. 제 3 두께를 갖는 부분에는 제 2 피치를 갖는 오목부 또는 볼록부가 제공된다.
(14) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는, 제 1 필름과 제 2 필름 사이에, 적어도 양극 활물질층, 음극 활물질층, 및 전해액을 포함하는 (12) 또는 (13)의 이차 전지이다.
(15) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 오목부 또는 볼록부의 제 1 패턴이 제 1 두께를 갖는 부분 및 제 2 두께를 갖는 부분에 의하여 형성되는 (5) 또는 (13)의 이차 전지이다. 오목부 또는 볼록부의 제 2 패턴은 제 3 두께를 갖는 부분 및 제 4 두께를 갖는 부분에 의하여 형성된다.
(16) 본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 제 1 피치를 갖는 오목부의 깊이 또는 제 1 피치를 갖는 볼록부의 높이 및 제 2 피치를 갖는 오목부의 깊이 또는 제 2 피치를 갖는 볼록부의 높이가 이차 전지의 두께의 절반보다 작은 (5) 또는 (13)의 이차 전지이다.
상기 구조 중 어느 것에서, 필름의 패턴은 2방향의 비스듬한 선들이 서로 교차되는, 시각적으로 인식할 수 있는 기하학 패턴이다. 이러한 2방향의 비스듬한 선들이 서로 교차된 기하학 패턴의 경우, 굴곡으로 인한 응력을 적어도 2방향으로 완화할 수 있다. 오목부 또는 볼록부는 반드시 규칙적으로 배치할 필요는 없고, 랜덤으로 배치하여도 좋다. 랜덤한 배치는, 2차원 굴곡으로 인한 응력, 3차원 랜덤 굴곡으로 인한 응력, 또는 비틀림으로 인한 응력을 완화할 수 있다. 이 필름은 상이한 패턴을 갖는 복수의 영역들을 포함하여도 좋다. 예를 들어, 이 필름에 단부 및 중앙부에서 상이한 패턴을 제공하고, 하나의 필름에 2종류의 패턴을 제공하여도 좋다. 또는, 이 필름에는 3종류 이상의 패턴을 제공하여도 좋다. 이 필름에는 굴곡할 수 있는 부분에만 오목부 또는 볼록부를 제공하여도 좋고, 다른 부분에 평탄한 표면을 가져도 좋다. 또한, 오목부 또는 볼록부의 형상에 특별한 한정은 없다.
필름의 오목부 또는 볼록부는 프레싱(예를 들어, 엠보싱)에 의하여 형성할 수 있다. 엠보싱에 의하여 필름의 표면(또는 이면)에 형성된 오목부 또는 볼록부는 밀봉 구조의 벽의 일부로서 기능하는 필름에 의하여 밀봉되며 용적을 변화시킬 수 있는 밀폐 공간을 형성한다. 이 밀폐 공간은 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는 필름에 의하여 형성되는 아코디언 구조(벨로우즈 구조)를 갖다고 간주할 수 있다. 필름을 사용하는 밀봉 구조는 물 및 먼지의 진입을 방지할 수 있다. 또한, 프레싱의 일종인 엠보싱을 반드시 사용할 필요는 없고, 필름의 일부에 부조(relief)를 형성할 수 있는 방법을 사용할 수 있다. 이들 방법의 조합, 예를 들어, 엠보싱 및 다른 프레싱을 하나의 필름에 수행하여도 좋다. 또는, 엠보싱은 하나의 필름에 복수회 수행하여도 좋다.
이차 전지는 다양한 구조 중 어느 것을 가질 수 있지만, 필름이 외장체로서 사용되는 구조가 여기서 사용된다. 필름은 내수성 및 가스 저항을 가질 필요가 있다. 또한, 외장체로서 사용되는 필름은 금속 필름(예를 들어, 알루미늄, 스테인리스 강, 니켈강, 금, 은, 구리, 타이타늄, 니크롬, 철, 주석, 탄탈럼, 나이오븀, 몰리브데넘, 지르코늄, 또는 아연 등의 금속 또는 합금의 박), 유기 재료로 이루어진 플라스틱 필름, 유기 재료(예를 들어, 유기 수지 또는 섬유) 및 무기 재료(예를 들어, 세라믹)를 함유하는 하이브리드 재료 필름, 및 탄소-함유 무기 필름(예를 들어, 카본 필름 또는 그래파이트 필름)으로부터 선택되는 단층 필름 또는 상기 필름을 2개 이상 포함하는 적층 필름이다. 금속 필름은 엠보싱하는 것이 용이하다. 엠보싱에 의한 오목부 또는 볼록부의 형성은 외기에 노출되는 필름의 표면적을 증가시켜, 효과적인 열방산을 실현한다.
이차 전지의 밀봉 구조는 이하와 같다: 하나의 직사각형의 필름이, 2개의 단부들이 서로 중첩되도록 절반으로 휘어지고, 3변이 접착층으로 밀봉되고, 또는 2개의 필름들이 서로 중첩하도록 적층되고, 필름의 단부인 4변이 접착층으로 밀봉된다.
접착층은 열 가소성(可塑性) 필름 재료, 열 경화성 접착제, 혐기성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등의 광 경화성 접착제, 또는 반응 경화성 접착제를 사용하여 형성할 수 있다. 접착제의 재료의 예는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 및 페놀 수지를 포함한다.
접착층 및 필름의 접합 및 고정에 의한 밀봉 구조의 형성에서, 압착이 수행된다. 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이는 압착되는 필름의 단부와 필름의 중앙부 사이에서 상이하게 된다. 필름의 단부의, 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이가 필름의 중앙부의, 오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이보다 작으면, 변형의 영향을 허용 범위 내로 저감할 수 있다.
필름의 중앙부에 오목부 또는 볼록부가 제공되고, 압착되는 단부에 오목부 또는 볼록부가 제공되지 않는 경우, 이차 전지의 내부의 부품의 체적이 중앙부에서 팽창하면, 이차 전지는 크게 팽창할 수 있다. 즉, 이러한 필름은 이차 전지의 폭발을 방지할 수 있다. 한편, 단부의 오목부 또는 볼록부가 없기 때문에, 단부의 가요성이 중앙부의 가요성보다 낮고, 단부의 응력은 중앙부의 응력보다 완화하기 어렵다. 그러므로, 필름의 단부에도 오목부 또는 볼록부를 제공하는 것은 변형의 영향을 허용 수준 내로 저감하는 것에 공헌한다.
"복잡한 형상을 갖는 전자 장치"라는 용어는 다양하게 해석할 수 있다. 고정되는 복잡한 형상을 갖는 전자 장치(예를 들어, 곡면을 갖는 형상)로 해석할 수 있다. 전자 장치의 형상을 고정하는 경우, 이차 전지가 한번 굴곡되고, 굴곡된 상태로 고정된다. 또한, 이 용어는, 외력이 인가되면, 형상을 변화시키는 복잡한 형상을 갖는 전자 장치 또는 변화시키지 않는 복잡한 형상을 갖는 전자 장치로 해석할 수도 있고, 또한 외력이 인가되면, 형상을 변화시키는 간단한 형상을 갖는 전자 장치로 해석할 수도 있다. 힘이 인가되면 형상을 변화시키는 전자 장치의 경우, 이차 전지는 힘이 인가될 때마다 형상을 변화시킬 수도 있는 것이 바람직하다.
본 명세서에 개시된 발명의 일 형태는 일부에 곡면을 갖는 하우징 및 곡면을 갖는 이차 전지를 포함하는 전자 장치이다. 이차 전지의 외장체는 표면의 일부에 오목부 또는 볼록부에 의하여 형성되는 패턴을 갖는 필름이다.
본 명세서에 개시된 발명의 다른 형태는 하우징 및 하우징의 일부와 접촉되는 이차 전지를 포함하는 전자 장치이다. 이차 전지의 외장체는 표면의 일부에 오목부 또는 볼록부에 의하여 형성되는 패턴을 갖는 필름이다. 하우징은 일부 형상을 변화시킬 수 있다.
상기 구조에서, 이차 전지의 외장체는 곡률 반경 10mm~150mm의 범위, 바람직하게는 곡률 반경 30mm~150mm의 범위에서 형상을 변화시킬 수 있다. 하나 또는 2개의 필름이 이차 전지의 외장체로서 사용된다. 이차 전지가 적층되는 구조를 갖는 경우 및 이차 전지가 이차 전지의 굴곡에 의한 원호 형상의 단면을 갖는 경우, 이차 전지는 전극 및 전해액 등이 필름의 2개의 곡면 사이에 끼워지는 구조를 갖는다.
표면의 곡률 반경에 대하여 도 1의 (A)~도 1의 (C)를 참조하여 설명한다. 도 1의 (A)에서, 곡면(1700)이 절단된 평면(1701)에서, 곡면(1700)의 곡선(1702)의 일부를 원호로 근사하고, 원의 반경을 곡률 반경(1703)으로 하고, 원의 중심을 곡률 중심(1704)으로 한다. 도 1의 (B)는 곡면(1700)의 상면도이다. 도 1의 (C)는 평면(1701)을 따른 곡면(1700)의 단면도이다. 곡면이 평면을 따라 절단되면, 단면의 곡선의 곡률 반경은 곡면과 평면 사이의 각도, 또는 절단 위치에 따라 다르고, 가장 작은 곡률 반경을 본 명세서 등에서의 표면의 곡률 반경으로 정의한다.
외장체로 하는 2개의 필름들 사이에 전극 및 전해액(1805) 등이 끼워지는 이차 전지를 굴곡하는 경우, 이차 전지의 곡률 중심(1800)에 가까운 필름(1801)의 곡률 반경(1802)은 곡률 중심(1800)으로부터 먼 필름(1803)의 곡률 반경(1804)보다 작다(도 2의 (A)). 이차 전지가 굴곡되어 원호 형상의 단면을 가지면, 인장 응력이 곡률 중심(1800)으로부터 더 먼 측의 필름의 표면에 인가된다(도 2의 (B)). 그러나, 외장체의 표면에 볼록부 또는 오목부를 포함하는 패턴을 형성함으로써, 인장 응력이 인가되더라도 변형의 영향을 허용 범위 내로 저감할 수 있다. 이러한 이유로, 이차 전지는 곡률 중심에 가까운 측의 외장체가 10mm 이상, 바람직하게는 30mm 이상의 곡률 반경을 갖도록 형상을 변화시킬 수 있다.
또한, 이차 전지의 단면의 형상은 간단한 원호 형상에 한정되지 않고, 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이, 단면의 일부를 원호 형상으로 할 수 있다.
굴곡된 이차 전지를 단면으로부터 보면, 외측 표면이 인장되고, 내측 표면이 압축된다. 바꿔 말하면, 외측 표면은 팽창하고, 내측 표면은 축소한다.
외장체인 필름에 형성되는 오목부 또는 볼록부의 최적의 패턴은 이차 전지의 굴곡에 의하여 형성되는 구김살 또는 균열로 인한 필름의 열화 또는 파손을 방지할 수 있기 때문에, 전해액의 누출을 방지 할 수 있다.
시계와 같은 장치의 일부가 사용자의 신체의 일부(손목 또는 팔)와 접촉됨으로써, 즉 사용자가 장치를 장착함으로써, 사용자는 장치가 실제의 무게보다 가볍게 느낄 수 있다. 사용자의 신체의 일부에 맞는 곡면을 갖는 형상을 갖는 전자 장치에 플렉시블 이차 전지를 사용함으로써 이차 전지를 전자 장치에 적합한 형상을 갖도록 고정하여 제공할 수 있다.
사용자가 전자 장치가 장착된 신체의 일부를 움직이면, 전자 장치가 신체의 일부에 맞는 곡면을 갖는 경우에도, 사용자는 위화감을 느끼고, 전자 장치를 불편한 것이라고 간주하고, 스트레스를 느낄 수 있다. 적어도 전자 장치의 일부가 사용자의 신체의 움직임에 따라 형상을 변화시킬 수 있는 경우, 사용자는 위화감을 느끼지 않고, 플렉시블 전지가 형상을 변화시킬 수 있는 전자 장치의 일부에 제공될 수 있다.
전자 장치는 곡면을 갖는 형상 또는 복잡한 형상을 반드시 가질 필요는 없고, 전자 장치는 간단한 형상을 가져도 좋다. 예를 들어, 간단한 형상을 갖는 전자 장치에 내장할 수 있는 부품의 수 또는 사이즈는 전자 장치의 하우징에 의하여 형성되는 공간의 체적에 따라 결정되는 경우가 많다. 이차 전지 이외의 부품들 사이의 작은 공간에 플렉시블 이차 전지를 제공함으로써 전자 장치의 하우징에 의하여 형성되는 공간을 효율 좋게 사용할 수 있기 때문에, 전자 장치의 사이즈를 축소할 수 있다.
웨어러블 장치의 예는, 웨어러블 카메라, 웨어러블 마이크로폰, 및 웨어러블 센서 등의 웨어러블 입력 단말, 웨어러블 디스플레이 및 웨어러블 스피커 등의 웨어러블 출력 단말, 및 어느 것의 입력 단말 및 어느 것의 출력 단말의 기능을 갖는 웨어러블 입출력 단말을 포함한다. 다른 웨어러블 장치의 예는, 각각의 장치를 제어하며 데이터를 계산 또는 가공하는 장치, 대표적으로, CPU를 포함하는 웨어러블 컴퓨터가 있다. 다른 웨어러블 장치의 예는, 데이터를 기억하고, 데이터를 송신하고, 및 데이터를 수신하는 장치, 대표적으로, 휴대 정보 단말 및 메모리를 포함한다.
신규 구조를 갖는 이차 전지를 제공할 수 있다. 신규 축전 장치를 제공할 수 있다.
이차 전지의 형상은 자유로이 설계할 수 있고, 곡면을 갖는 이차 전지가 예로서 사용되면, 장치 전체의 설계의 가요성이 증가되어 다양한 설계를 갖는 장치를 제작할 수 있다. 또한, 곡면을 갖는 장치에서 쓸데없는 공간을 최저한으로 하여 장치의 곡면을 따라 장치의 곡면의 내측에 이차 전지를 제공함으로써, 장치의 공간을 최대한 사용할 수 있다.
따라서, 신규 구조를 갖는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 상술한 모든 효과를 달성할 필요는 없다. 다른 효과는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출할 수 있다.
도 1의 (A)~도 1의 (C)는 표면의 곡률 반경을 도시한 것이다.
도 2의 (A)~도 2의 (C)는 곡률 중심을 도시한 것이다.
도 3의 (A)~도 3의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 5의 (A)~도 5의 (F)는 본 발명의 일 형태의 엠보싱을 도시한 것이다.
도 6의 (A)~도 6의 (D)는 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이고, 도 6의 (E)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이고, 도 6의 (F)는 본 발명의 일 형태를 도시한 모식도이다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이고, 도 7의 (C)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 8의 (A)~도 8의 (D)는 각각 본 발명의 일 형태의 이차 전지의 단면도이다.
도 9의 (A)~도 9의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태의 이차 전지의 단면도이다.
도 10의 (A) 및 도 10의 (B)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 11의 (A)~도 11의 (E)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 12의 (A) 및 도 12의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 사시도이고, 도 12의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 13의 (A) 및 도 13의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 사시도이고, 도 13의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 14의 (A)~도 14의 (H)는 플렉시블 이차 전지를 포함하는 전자 장치를 도시한 것이다.
도 15의 (A)~도 15의 (C)는 전자 장치를 도시한 것이다.
도 16의 (A) 및 도 16의 (B)는 이차 전지를 포함하는 차량을 도시한 것이다.
도 17의 (A) 및 도 17의 (B)는 실시예 1을 설명하기 위한 단면도이고, 도 17의 (C)는 실시예 1을 설명하기 위한 사진이다.
도 18은 실시예 1의 마찰력의 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 19의 (A)~도 19의 (D)는 실시예 2를 도시한 것이다.
도 20은 실시예 2를 도시한 것이다.
도 21의 (A)~도 21의 (C)는 실시예 2를 나타낸 사진이다.
도 22의 (A) 및 도 22의 (B)는 실시예 3을 도시한 것이다.
도 23의 (A)는 실시예 3을 도시한 것이고, 도 23의 (B)는 실시예 4를 도시한 것이다.
도 24는 실시예 3의 하중 시험의 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 25의 (A) 및 도 25의 (B)는 각각 실시예 4의 하중 시험의 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 2의 (A)~도 2의 (C)는 곡률 중심을 도시한 것이다.
도 3의 (A)~도 3의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 5의 (A)~도 5의 (F)는 본 발명의 일 형태의 엠보싱을 도시한 것이다.
도 6의 (A)~도 6의 (D)는 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이고, 도 6의 (E)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이고, 도 6의 (F)는 본 발명의 일 형태를 도시한 모식도이다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이고, 도 7의 (C)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 8의 (A)~도 8의 (D)는 각각 본 발명의 일 형태의 이차 전지의 단면도이다.
도 9의 (A)~도 9의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태의 이차 전지의 단면도이다.
도 10의 (A) 및 도 10의 (B)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 11의 (A)~도 11의 (E)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 상면도이다.
도 12의 (A) 및 도 12의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 사시도이고, 도 12의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 13의 (A) 및 도 13의 (C)는 각각 본 발명의 일 형태를 도시한 사시도이고, 도 13의 (B)는 본 발명의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 14의 (A)~도 14의 (H)는 플렉시블 이차 전지를 포함하는 전자 장치를 도시한 것이다.
도 15의 (A)~도 15의 (C)는 전자 장치를 도시한 것이다.
도 16의 (A) 및 도 16의 (B)는 이차 전지를 포함하는 차량을 도시한 것이다.
도 17의 (A) 및 도 17의 (B)는 실시예 1을 설명하기 위한 단면도이고, 도 17의 (C)는 실시예 1을 설명하기 위한 사진이다.
도 18은 실시예 1의 마찰력의 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 19의 (A)~도 19의 (D)는 실시예 2를 도시한 것이다.
도 20은 실시예 2를 도시한 것이다.
도 21의 (A)~도 21의 (C)는 실시예 2를 나타낸 사진이다.
도 22의 (A) 및 도 22의 (B)는 실시예 3을 도시한 것이다.
도 23의 (A)는 실시예 3을 도시한 것이고, 도 23의 (B)는 실시예 4를 도시한 것이다.
도 24는 실시예 3의 하중 시험의 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 25의 (A) 및 도 25의 (B)는 각각 실시예 4의 하중 시험의 데이터를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시형태 및 실시예에 대하여 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명하겠다. 그러나, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 여기서 개시된 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자에 의하여 용이하게 이해된다. 또한, 본 발명은 실시형태 및 실시예의 설명에 한정되어 해석되지 않는다.
"전기적으로 접속"이라는 용어는 구성 요소가 "어떤 전기적 기능을 갖는 물체"를 통하여 접속되는 경우를 포함한다. "어떤 전기적 기능을 갖는 물체"는, 물체를 통하여 접속되는 구성 요소 사이에서 전기 신호를 송수신할 수 있는 것이라면 특히 한정되지 않는다.
도면 등에 도시된 각 구성 요소의 위치, 사이즈, 또는 범위 등은, 간략화를 위하여, 정확히 나타나지 않는 경우가 있다. 그러므로, 개시된 발명은 반드시 도면 등에 개시된 위치, 사이즈, 또는 범위 등에 한정되지 않는다.
"제 1", "제 2", 및 "제 3" 등의 서수사는 구성 요소들 사이의 혼동을 피하기 위하여 사용된다.
또한, "막" 및 "층"이라는 용어는, 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어, "도전층"이라는 용어는 "도전막"이라는 용어와 바꿀 수 있는 경우가 있다. 또한, "절연막"이라는 용어는 "절연층"이라는 용어와 바꿀 수 있는 경우가 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서, 엠보싱된 패턴을 갖는 필름을 사용한 리튬 이온 이차 전지를 제작하는 예를 도 3의 (A)~도 3의 (C), 도 4의 (A) 및 도 4의 (B), 도 5의 (A)~도 5의 (F), 도 6의 (A)~도 6의 (F), 도 7의 (A)~도 7의 (C), 도 8의 (A)~도 8의 (D), 및 도 9의 (A)~도 9의 (C)를 참조하여 설명하겠다.
우선, 플렉시블 재료로 이루어진 시트를 준비한다. 시트로서, 적층체가 사용되고, 하나의 접착층(열-밀봉층이라고도 말함)이 제공되는 금속 필름 또는 접착층들 사이에 끼워지는 금속 필름이 사용된다. 접착층으로서, 열-밀봉 수지 필름(예를 들어, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 함유함)이 사용된다. 본 실시형태에서, 금속 시트, 구체적으로, 상면에 나일론 수지가 제공되고, 저면에 내산성 폴리프로필렌 필름 및 폴리프로필렌 필름을 포함하는 적층이 제공되는 알루미늄박이 시트로서 사용된다. 이 시트는 도 3의 (A)에 도시된 필름(10)을 얻기 위하여 절단된다.
필름(10)의 필름(10a)이 엠보싱되고, 필름(10b)이 엠보싱되지 않는다; 결과적으로, 도 3의 (B)에 도시된 필름(11)이 형성된다. 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이, 표면에 시각적으로 인식할 수 있는 패턴이 제공되는 필름(11a) 및 표면에 볼록부 및 오목부가 제공되지 않는 필름(11b)을 제공하도록 볼록부 및 오목부의 형성이 수행된다. 볼록부 및 오목부가 제공된 필름(11a)과 볼록부 및 오목부가 제공되지 않는 필름(11b) 사이에 경계가 있다. 도 3의 (B)에서, 필름(11a)은 필름(11)의 엠보싱된 부분이고, 필름(11b)은 필름(11)의 엠보싱되지 않는 부분이다. 또한, 필름(11a)의 엠보싱은 표면 전체에 동일한 볼록부 및 오목부를 제공하도록 수행하여도 좋고, 필름(11a)에 2종류 이상의 볼록부 및 오목부를 제공하도록 수행하여도 좋다. 후자의 경우, 경계가 어떤 상이한 2종류의 볼록부와 오목부 사이에 형성된다.
또는, 도 3의 (A)의 필름(10) 전체는 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 필름(22)을 형성하도록 엠보싱하여도 좋다. 또한, 엠보싱은 필름(22) 전체에 동일한 볼록부 및 오목부를 제공하도록 수행하여도 좋고, 필름(22)에 2종류 이상의 볼록부 및 오목부를 제공하도록 수행하여도 좋다. 후자의 경우, 경계가 어떤 상이한 2종류의 볼록부와 오목부 사이에 형성된다.
여기서, 시트가 절단되고, 그리고, 엠보싱이 수행되는 예에 대하여 설명하지만, 특히 순서는 한정되지 않는다; 엠보싱은 시트를 절단하기 전에 수행하여도 좋고, 그리고, 이 시트를 도 3의 (B)에 도시된 상태가 되도록 절단한다. 또는, 이 시트를 굴곡시켜 열 압착 접합을 수행한 후에 절단하여도 좋다.
프레싱의 하나인 엠보싱에 대하여 설명하겠다.
도 5의 (A)~도 5의 (F)는 엠보싱의 예를 나타낸 단면도이다. 또한, 엠보싱이란 표면에 볼록부 및 오목부를 갖는 엠보싱 롤을 압력으로 필름과 접촉시킴으로써, 필름에 볼록부 및 오목부를 형성하기 위한 공정을 말한다. 엠보싱 롤은 표면이 패턴화된 롤이다.
필름의 한쪽의 표면이 엠보싱되는 예를 도 5의 (A)에 도시하였다.
도 5의 (A)는 필름(50)이 필름의 한쪽의 표면과 접촉되는 엠보싱 롤(53)과 다른 쪽의 표면과 접촉되는 롤(54) 사이에 끼워지고, 필름(50)이 방향(60)으로 이동되고 있는 상태를 도시한 것이다. 필름의 표면이 압력 또는 열에 의하여 패턴화된다. 필름의 표면은 압력 또는 열에 의하여 패턴화하여도 좋다.
도 5의 (A)에 도시된 가공은 엠보싱 롤(53)과 롤(54)(금속 롤 또는 고무 롤과 같은 탄성 롤)의 조합에 의하여 수행할 수 있는 한쪽 면 엠보싱이라고 불린다.
도 5의 (B)는 한쪽의 표면이 엠보싱된 필름(51)이 엠보싱 롤(53)과 롤(54) 사이에 끼워지고, 방향(60)으로 이동되는 상태를 도시한 것이다. 엠보싱 롤(53)은 필름(51)의 엠보싱되지 않는 표면을 따라 회전하기 때문에, 필름(51)의 양면이 엠보싱된다. 여기서 설명된 바와 같이, 하나의 필름을 복수회 엠보싱할 수 있다.
도 5의 (C)는 양면이 엠보싱된 필름(52)의 단면도를 확대한 것이다. 또한, H1은 오목부 또는 볼록부에서의 필름의 두께를 나타내고, H2는 오목부와 오목부에 인접되는 볼록부 사이의 경계 부분의 필름의 두께 또는 볼록부와 볼록부에 인접되는 오목부 사이의 경계 부분의 필름의 두께를 나타낸다. 필름의 두께는 균일하지 않고, H2는 H1보다 작다.
도 5의 (D)는 필름의 양면이 엠보싱되는 다른 예를 도시한 것이다.
도 5의 (D)는 필름(50)이 필름의 한쪽의 표면과 접촉되는 엠보싱 롤(53)과 다른 쪽의 표면과 접촉되는 엠보싱 롤(55) 사이에 끼워지고, 필름(50)이 방향(60)으로 이동되고 있는 상태를 도시한 것이다.
도 5의 (D)에 도시된 가공은 엠보싱 롤(53)과 엠보싱 롤(55)의 조합에 의하여 수행할 수 있고, 한쪽의 엠보싱 롤의 오목부 및 다른 쪽의 엠보싱 롤의 볼록부가 쌍을 이루는 양면 엠보싱이라고 불린다. 필름(50)의 표면은 교대의 볼록부 및 오목부로 패턴화된다; 볼록부는 필름(50)의 표면의 일부를 볼록하게 되도록 형성되고, 오목부는 필름(50)의 표면의 일부를 오목함으로써 형성된다.
도 5의 (E)는 도 5의 (D)의 엠보싱 롤(53)로 제작되는 돌출부와 상이한 피치로 돌출부를 제작하기 위하여, 엠보싱 롤(53) 및 엠보싱 롤(56)을 사용한 경우를 도시한 것이다. 또한, 돌출부의 피치 또는 엠보싱 피치는 인접되는 돌출부의 정점들 사이의 거리이다. 예를 들어, 도 5의 (E)에서의 거리(P)는 돌출부의 피치 또는 엠보싱 피치이다. 도 5의 (E)는 필름(50)이 엠보싱 롤(53)과 엠보싱 롤(56) 사이에 끼워지고, 방향(60)으로 이동되는 상태를 도시한 것이다. 상이한 돌출부의 피치를 갖는 엠보싱 롤을 사용하여 가공되는 필름은 상이한 엠보싱 피치를 갖는 표면을 가질 수 있다.
도 5의 (F)는 필름(50)이 필름의 한쪽의 표면과 접촉되는 엠보싱 롤(57)과 다른 쪽의 표면과 접촉되는 엠보싱 롤(58) 사이에 끼워지고, 필름(50)이 방향(60)으로 이동되고 있는 상태를 도시한 것이다.
도 5의 (F)에 도시된 가공은 엠보싱 롤(57)과, 엠보싱 롤(57)과 동일한 패턴을 갖는 엠보싱 롤(58)의 조합에 의하여 수행되는 tip-to-tip의 양면 엠보싱이라고 불린다. 2개의 엠보싱 롤의 볼록부 및 오목부의 위상을 동일하게 하여, 실질적으로 동일한 패턴을 필름(50)의 양면에 형성할 수 있다. 도 5의 (F)의 경우와 달리, 엠보싱은 동일한 엠보싱 롤의 볼록부 및 오목부의 위상을 맞추지 않고 수행하여도 좋다.
엠보싱하는 판을 엠보싱 롤 대신에 사용할 수 있다. 또한, 엠보싱을 반드시 사용할 필요는 없고, 필름의 일부에 부조를 형성할 수 있는 어떤 방법을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서, 볼록부 및 오목부가 필름(10) 중 필름(10a)의 양면에 제공되어, 패턴을 갖는 필름(11)을 형성하고, 필름(11)을 2개의 단부들이 서로 중첩되도록 중심을 휘고, 3변을 접착층으로 밀봉한다.
그리고, 필름(11)은 도 6의 (A)에 도시된 상태가 되도록 도 3의 (B)에 나타난 점선을 따라 휘어진다.
이차 전지를 구성하기 위하여 양극 활물질층(18)이 표면의 일부에 형성된 양극 집전체(12), 세퍼레이터(13), 및 음극 활물질층(19)이 표면의 일부에 형성된 음극 집전체(14)가 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이 적층된다. 양극 집전체(12) 및 음극 집전체(14)는 예를 들어, 스테인리스 강, 금, 백금, 아연, 철, 니켈, 구리, 알루미늄, 타이타늄, 및 탄탈럼 등의 금속, 또는 이들의 합금의 리튬 이온 등의 캐리어 이온과 합금화하지 않는, 높은 도전성을 갖는 재료를 사용하여 각각 형성할 수 있다. 또는, 실리콘, 타이타늄, 네오디뮴, 스칸듐, 및 몰리브데넘 등 내열성을 향상시키는 원소가 첨가되는 알루미늄 합금을 사용할 수 있다. 또는, 실리콘과 반응함으로써 실리사이드를 형성하는 금속 원소를 사용할 수도 있다. 실리콘과 반응함으로써 실리사이드를 형성하는 금속 원소의 예는, 지르코늄, 타이타늄, 하프늄, 바나듐, 나이오븀, 탄탈럼, 크로뮴, 몰리브데넘, 텅스텐, 코발트, 및 니켈 등을 포함한다. 집전체는 각각 적절히 박 형상, 판 형상(시트 형상), 그물 형상, 원주 형상, 코일 형상, 펀칭 메탈 형상, 또는 강망(expanded-metal) 형상 등을 가질 수 있다. 집전체는 각각 5μm 이상 40μm 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 도시된 예에서는, 간략화를 위하여, 양극 활물질층(18)이 제공된 양극 집전체(12), 세퍼레이터(13), 및 음극 활물질층(19)이 제공된 음극 집전체(14)를 포함하는 하나의 적층이 외장체에 수납된다. 이차 전지의 용량을 증가시키기 위하여, 복수의 적층들을 적층하고, 외장체에 수납하여도 좋다.
또한, 도 6의 (C)에 도시된 밀봉층(15)을 갖는 2개의 리드 전극(16)을 준비한다. 리드 전극(16)은 각각 리드 단자라고도 말하고, 외장 필름의 외측에 이차 전지의 양극 또는 음극을 리드하기 위하여 제공된다. 알루미늄 및 니켈 도금된 구리가 각각 양극 리드 및 음극 리드에 사용된다.
그리고, 양극 리드는 초음파 용접 등에 의하여 양극 집전체(12)의 돌출되는 부분과 전기적으로 접속되고, 음극 리드는 초음파 용접 등에 의하여 음극 집전체(14)의 돌출되는 부분과 전기적으로 접속된다.
그리고, 전해액의 도입을 위하여 필름(11)의 1변을 열어 둔 채, 필름(11)의 2변을 열 압착에 의하여 밀봉한다(이하에서, 이 상태의 필름의 형상을 봉지 형상이라고도 말함). 열 압착에서, 리드 전극에 제공된 밀봉층(15)도 녹음으로써, 리드 전극 및 필름(11)이 서로 고정된다. 그 후, 감압 분위기 또는 불활성 가스 분위기에서, 원하는 양의 전해액을 봉지 형상의 필름(11)의 내측에 도입한다. 마지막으로, 열 압착되지 않고 열어 둔 필름(11)의 외측 단부를, 열 압착에 의하여 밀봉한다.
이런 방법으로, 도 6의 (D)에 도시된 이차 전지(40)를 제작할 수 있다.
얻어진 이차 전지(40)에서, 외장체로서 기능하는 필름(10)의 표면은 볼록부 및 오목부의 패턴을 갖는다. 도 6의 (D)의 점선과 단부 사이의 영역은 열 압착 영역(17)이다. 열 압착 영역(17)의 표면도 볼록부 및 오목부의 패턴을 갖는다. 볼록부의 높이 및 오목부의 깊이는 열 압착 영역(17)이 중앙부보다 작지만, 이차 전지가 굴곡되면, 볼록부 및 오목부는 인가되는 응력을 완화할 수 있다.
도 6의 (E)는 도 6의 (D)의 일점 쇄선(A-B)을 따르는 단면도의 예를 도시한 것이다.
도 6의 (E)에 도시된 바와 같이, 필름(11a)의 볼록부 및 오목부는 양극 집전체(12)와 중첩되는 영역과 열 압착 영역(17) 사이에서 상이하다. 도 6의 (E)에 도시된 바와 같이, 양극 집전체(12), 양극 활물질층(18), 세퍼레이터(13), 음극 활물질층(19), 및 음극 집전체(14)가 이 순서대로 적층되고, 휘어진 필름(11)의 내측에 위치되고, 단부가 접착층(30)으로 밀봉되고, 휘어진 필름(11)의 내측의 다른 공간에는 전해액(20)이 제공된다.
마찬가지로, 도 7의 (B)에 도시된 이차 전지(40)는, 패턴을 형성하기 위하여 필름(10)의 양면 전체에 볼록부 및 오목부를 제공함으로써 형성되는 필름(22)을 사용하여 제작하여도 좋다. 도 7의 (A)는 도 4의 (A)에서의 점선으로 가리킨 선을 따라 휘어진 필름(22)을 도시한 것이다.
도 7의 (C)는 도 7의 (B)의 일점 쇄선(E-F)을 따른 필름(22)을 사용하여 형성된 이차 전지(40)의 단면도의 예를 도시한 것이다.
도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 필름(22)의 볼록부 및 오목부는 양극 집전체(12)와 중첩되는 영역과 열 압착 영역(17) 사이에서 상이하다. 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 양극 집전체(12), 양극 활물질층(18), 세퍼레이터(13), 음극 활물질층(19), 및 음극 집전체(14)가 이 순서대로 적층되고, 휘어진 필름(22)의 내측에 위치되고, 단부가 접착층(30)으로 밀봉되고, 휘어진 필름(22)의 내측의 다른 공간에는 전해액(20)이 제공된다.
양극 활물질층(18)에 사용할 수 있는 양극 활물질의 예는, 올리빈 구조를 갖는 복합 산화물, 층상 암염 구조를 갖는 복합 산화물, 및 스피넬 구조를 갖는 복합 산화물을 포함한다. 구체적으로, LiFeO2, LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, V2O5, Cr2O5, 또는 MnO2 등의 화합물을 사용할 수 있다.
또는, 복합 재료(LiMPO4(일반식)(M은 Fe(II), Mn(II), Co(II), 및 Ni(II) 중 하나 이상))를 사용할 수 있다. 재료로서 사용할 수 있는 일반식 LiMPO4의 대표적인 예에는, LiFePO4, LiNiPO4, LiCoPO4, LiMnPO4, LiFe a Ni b PO4, LiFe a Co b PO4, LiFe a Mn b PO4, LiNi a Co b PO4, LiNi a Mn b PO4(a+b≤1, 0<a<1, 및 0<b<1), LiFe c Ni d CoePO4, LiFe c Ni d Mn e PO4, LiNi c Co d Mn e PO4(c+d+e≤1, 0<c<1, 0<d<1, 및 0<e<1), 및 LiFe f Ni g Co h Mn i PO4(f+g+h+i≤1, 0<f<l, 0<g<l, 0<h<l, 및 0<i<1) 등의 리튬 화합물이 있다.
또는, Li(2- j ) MSiO4(일반식)(M은 Fe(II), Mn(II), Co(II), 및 Ni(II) 중 하나 이상, 0≤j≤2) 등의 복합 재료를 사용하여도 좋다. 재료로서 사용할 수 있는 일반식 Li(2- j ) MSiO4의 대표적인 예에는, Li(2- j )FeSiO4, Li(2- j )NiSiO4, Li(2- j )CoSiO4, Li(2- j )MnSiO4, Li(2- j )Fe k Ni l SiO4, Li(2- j )Fe k Co l SiO4, Li(2- j )Fe k Mn l SiO4, Li(2- j )Ni k Co l SiO4, Li(2- j )Ni k Mn l SiO4(k+l≤1, 0<k<1, 및 0<l<1), Li(2- j )Fe m Ni n Co q SiO4, Li(2- j )Fe m Ni n Mn q SiO4, Li(2- j )Ni m Co n Mn q SiO4(m+n+q≤1, 0<m<1, 0<n<1, 및 0<q<1), 및 Li(2- j )Fe r Ni s Co t Mn u SiO4(r+s+t+u≤1, 0<r<1, 0<s<1, 0<t<1, 및 0<u<1) 등의 리튬 화합물이 있다.
또는, A x M 2(XO4)3(일반식)(A=Li, Na, 또는 Mg, M=Fe, Mn, Ti, V, Nb, 또는 Al, X=S, P, Mo, W, As, 또는 Si, 및 x≥2)으로 표현되는 나시콘 화합물을 양극 활물질로서 사용할 수 있다. 나시콘 화합물의 예에는 Fe2(MnO4)3, Fe2(SO4)3, 및 Li3Fe2(PO4)3이 있다. 또는, Li2MPO4F, Li2MP2O7, 또는 Li5 MO4(일반식)(M=Fe 또는 Mn)로 표현되는 화합물, NaFeF3 및 FeF3 등의 페로브스카이트(perovskite) 플루오린화물, TiS2 및 MoS2 등의 금속 칼코게나이드(chalcogenide)(황화물, 셀레늄화물, 또는 텔루륨화물), LiMVO4 등의 역스피넬 구조를 갖는 산화물, 바나듐 산화물(V2O5, V6O13, 또는 LiV3O8 등), 망가니즈 산화물, 또는 유기 황 등을 양극 활물질로서 사용할 수 있다.
캐리어 이온이 리튬 이온 이외의 알칼리 금속 이온, 또는 알칼리 토금속 이온인 경우, 리튬 대신에 알칼리 금속(예를 들어, 소듐 또는 포타슘) 또는 알칼리 토금속(예를 들어, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 베릴륨, 또는 마그네슘)을 함유하는 재료를 양극 활물질로서 사용하여도 좋다.
세퍼레이터(13)로서, 셀룰로스(종이), 구멍(pore)을 갖는 폴리에틸렌, 및 구멍을 갖는 폴리프로필렌 등의 절연체를 사용할 수 있다.
전해액의 전해질로서, 캐리어 이온 이동도를 갖고 캐리어 이온으로서 기능하는 리튬 이온을 함유하는 재료가 사용된다. 전해질의 대표적인 예는 LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N, 및 Li(C2F5SO2)2N 등의 리튬염이 있다. 이들 전해질 중 하나를 단독으로 사용하여도 좋고, 이들 중 2개 이상을 적절한 조합 및 적절한 비율로 사용하여도 좋다.
전해액의 용매로서, 캐리어 이온 이동도를 갖는 재료가 사용된다. 전해액의 용매로서, 비양성자성 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 비양성자성 유기 용매의 대표적인 예는, 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트, 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트(DEC), γ-뷰티로락톤, 아세토나이트릴, 다이메톡시에테인, 및 테트라하이드로퓨란 등을 포함하고, 이들 재료 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 전해액의 용매로서 겔화된 고분자 재료가 사용되면, 액체 누출 등에 대한 안전성이 향상된다. 또한, 축전지를 더 얇고 더 가볍게 할 수 있다. 겔화된 고분자 재료의 대표적인 예는, 실리콘(silicone) 겔, 아크릴 겔, 아크릴로나이트릴 겔, 폴리에틸렌옥사이드계 겔, 폴리프로필렌옥사이드계 겔, 및 플루오린계 폴리머의 겔 등을 포함한다. 또는, 전해액의 용매로서, 불연성 및 비휘발성의 특징을 갖는 이온 액체(상온 용융염)를 일종류 이상 사용함으로써, 축전지의 내부 단락 또는 과충전 등으로 인한 내부 온도의 상승에 의한 축전지의 폭발 또는 발화를 방지할 수 있다. 이온 액체는 액체 상태의 염이며 높은 이온 이동도(전도도)를 갖는다. 이온 액체는 양이온 및 음이온을 함유한다. 이온 액체의 예는 에틸메틸이미다졸륨(EMI) 양이온을 함유하는 이온 액체 및 N-메틸-N-프로필피페리디늄(PP13) 양이온을 함유하는 이온 액체를 포함한다.
전해액 대신에, 황화물계 무기 재료 또는 산화물계 무기 재료 등의 무기 재료를 포함하는 고체 전해질, 또는 PEO(polyethylene oxide)계 고분자 재료 등의 고분자 재료를 포함하는 고체 전해질을 사용하여도 좋다. 고체 전해질이 사용되면, 세퍼레이터 및 스페이서는 불필요하다. 또한, 전지를 전체적으로 고체화할 수 있어, 액체 누출의 가능성이 없기 때문에, 전지의 안전성이 극적으로 증가된다.
리튬을 용해 및 석출할 수 있는 재료, 또는 리튬 이온의 삽입·탈리가 가능한 재료를 음극 활물질층(19)의 음극 활물질에 사용할 수 있다; 예를 들어, 리튬 금속, 탄소계 재료, 또는 합금계 재료 등을 사용할 수 있다.
리튬 금속은, 낮은 산화 환원 전위(표준 수소 전극보다 3.045V 낮음), 높은 단위 중량당 및 단위 체적당 비용량(3860mAh/g 및 2062mAh/cm3)이기 때문에 바람직하다.
탄소계 재료의 예는, 흑연, 흑연화 탄소(소프트 카본), 비흑연화 탄소(하드 카본), 카본 나노 튜브, 그래핀, 풀러렌, 및 카본 블랙 등을 포함한다.
흑연의 예는 MCMB(meso-carbon microbeads), 코크스(coke)계 인조 흑연, 또는 피치계 인조 흑연 등의 인조 흑연, 및 구상 천연 흑연 등의 천연 흑연을 포함한다.
흑연은 리튬 이온이 흑연에 삽입되면(리튬-흑연 층간 화합물이 형성될 때), 리튬 금속과 실질적으로 같은 낮은 전위를 갖는다(0.1V 이상 0.3V 이하 vs. Li/Li+). 이러한 이유로, 리튬 이온 이차 전지는 높은 조작 전압을 가질 수 있다. 또한, 흑연은 비교적 높은 단위 체적당 용량, 작은 체적 팽창, 저비용, 리튬 금속보다 높은 안전성 등의 이점이 있기 때문에 바람직하다.
리튬과의 합금 반응 및 탈합금 반응에 의하여 충방전 반응할 수 있는 합금계 재료 또는 산화물을 음극 활물질에 사용할 수 있다. 캐리어 이온이 리튬 이온인 경우, 예를 들어, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Ag, Au, Zn, Cd, In, 및 Ga 등 중 적어도 하나를 함유하는 재료를 합금계 재료 등으로서 사용할 수 있다. 이러한 원소는 탄소보다 높은 용량을 갖는다. 특히, 실리콘은 4200mAh/g의 매우 높은 이론 용량을 갖는다. 이러한 이유로, 실리콘을 음극 활물질로서 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 원소를 사용하는 합금계 재료의 예는 Mg2Si, Mg2Ge, Mg2Sn, SnS2, V2Sn3, FeSn2, CoSn2, Ni3Sn2, Cu6Sn5, Ag3Sn, Ag3Sb, Ni2MnSb, CeSb3, LaSn3, La3Co2Sn7, CoSb3, InSb, 및 SbSn 등을 포함한다. 또한, SiO란, 실리콘이 풍부한 부분(silicon-rich portion)을 포함하는 실리콘 산화물의 분말을 말하며, SiO y (2>y>0)라고 말할 수도 있다. SiO의 예는 Si2O3, Si3O4, 및 Si2O 중 하나 이상을 포함하는 재료, 및 Si 분말과 이산화 실리콘(SiO2)의 혼합물을 포함한다. 또한, SiO는 다른 원소(예를 들어, 탄소, 질소, 철, 알루미늄, 구리, 타이타늄, 칼슘, 및 망가니즈)를 함유하여도 좋다. 바꿔 말하면, SiO는 단결정 실리콘, 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, Si2O3, Si3O4, Si2O, 및 SiO2 중 2개 이상을 함유하는 착색 재료를 말한다. 따라서, SiO는, 투명이고 무색 또는 백색인 SiO x 와 구별할 수 있다. 또한, 이차 전지가 재료로서 SiO를 사용하여 제작되고 충전 및 방전 사이클의 반복 때문에 SiO가 산화되는 경우, SiO가 SiO2로 변화되는 경우가 있다.
또는, 음극 활물질에, SiO, SnO, SnO2, 이산화 타이타늄(TiO2), 리튬 타이타늄 산화물(Li4Ti5O12), 리튬-흑연 층간 화합물(Li x C6), 오산화 나이오븀(Nb2O5), 산화 텅스텐(WO2), 또는 산화 몰리브데넘(MoO2) 등의 산화물을 사용할 수 있다.
또는, 음극 활물질에, 리튬 및 천이 금속을 함유하는 질화물이고, Li3N 구조를 갖는 Li(3- x ) M x N(M=Co, Ni, 또는 Cu)을 사용할 수 있다. 예를 들어, Li2.6Co0.4N3은 높은 충전 및 방전 용량(900mAh/g 및 1890mAh/cm3)이기 때문에 바람직하다.
리튬 및 천이 금속을 함유하는 질화물을 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우, 리튬 이온이 음극 활물질에 함유되기 때문에, 음극 활물질을 V2O5 또는 Cr3O8 등의 리튬 이온을 함유하지 않는 양극 활물질을 위한 재료와 조합하여 사용할 수 있다. 양극 활물질로서 리튬 이온을 함유하는 재료를 사용하는 경우, 양극 활물질에 함유되는 리튬 이온을 미리 추출함으로써, 리튬 및 천이 금속을 함유하는 질화물을 음극 활물질에 사용할 수 있다.
또는, 컨버전 반응을 발생시키는 재료를 음극 활물질에 사용할 수 있다; 예를 들어, 산화 코발트(CoO), 산화 니켈(NiO), 및 산화 철(FeO) 등의 리튬과 합금 반응을 발생시키지 않는 천이 금속 산화물을 사용하여도 좋다. 컨버전 반응을 발생시키는 재료의 다른 예는, Fe2O3, CuO, Cu2O, RuO2, 및 Cr2O3 등의 산화물, CoS0.89, NiS, 및 CuS 등의 황화물, Zn3N2, Cu3N, 및 Ge3N4 등의 질화물, NiP2, FeP2, 및 CoP3 등의 인화물, 및 FeF3 및 BiF3 등의 플루오린화물을 포함한다. 또한, 그 높은 전위이기 때문에, 플루오린화물 중 어느 것을 양극 활물질로서 사용할 수 있다.
음극 활물질층(19)은 상술한 음극 활물질에 더하여, 활물질의 밀착성을 증가시키기 위한 바인더, 음극 활물질층(19)의 도전성을 증가시키기 위한 도전 보조제 등을 더 포함하여도 좋다.
이차 전지에서, 예를 들어, 세퍼레이터(13)는 약 15μm~30μm의 두께를 갖고, 양극 집전체(12)는 약 10μm~40μm의 두께를 갖고, 양극 활물질층(18)은 약 50μm~100μm의 두께를 갖고, 음극 활물질층(19)은 약 50μm~100μm의 두께를 갖고, 음극 집전체(14)는 약 5μm~40μm의 두께를 갖는다. 필름(11)은 약 0.113mm의 두께를 갖는다. 필름(11)은 약 500μm의 깊이로 엠보싱된다. 만약 필름(11)이 2mm 이상의 깊이로 엠보싱되면, 이차 전지 전체가 매우 두껍게 된다.
단위 체적당 전지 용량은 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 단위 체적당 전지 용량은 이차 전지의 총 체적에 대한 전지 부분의 체적의 비율이 증가될수록 커진다. 엠보싱되는 깊이가 증가되면, 이차 전지의 총 두께가 증가되고, 총 체적에 대한 전지 부분의 체적의 비율이 감소되어, 결과적으로, 전지의 용량이 작아진다.
이차 전지의 총 체적에 대한 전지 부분의 체적의 비율은 50% 이상인 것이 바람직하다. 도 8의 (A)는 선(C-D)을 따른 도 6의 (D)의 이차 전지의 단면도의 예이다. 도 9의 (A)는 선(G-H)을 따른 도 7의 (B)의 이차 전지의 단면도의 예이다. 도 8의 (A) 및 도 9의 (A)는 각각 전지의 구성 요소(70), 전지의 상면을 덮는 엠보싱된 필름(71), 및 전지의 저면을 덮는 엠보싱되지 않는 필름(72) 또는 엠보싱된 필름(72)을 도시한 것이다. 도면의 간략화를 위하여, 전해액 및 표면에 양극 활물질층이 형성된 양극 집전체, 세퍼레이터, 및 표면에 음극 활물질층이 형성된 음극 집전체 등을 포함하는 적층을 전지의 구성 요소(70)으로서 집합적으로 도시하였다. 또한, T는 전지의 구성 요소(70)의 두께를 나타내고, t1은 전지의 상면을 덮는 엠보싱된 필름(71)의 엠보싱된 깊이와 두께의 합계를 나타내고, t2는 전지의 저면을 덮는 엠보싱되지 않는 필름(72)의 두께 또는 전지의 저면을 덮는 엠보싱된 필름(72)의 엠보싱된 깊이와 두께의 합계를 나타낸다. 이차 전지의 총 두께는 T+t1+t2에 의하여 표현할 수 있다. 이것은 T>t1+t2가 이차 전지의 총 체적에 대한 전지의 구성 요소(70)의 체적의 비율을 50% 이상으로 하는 것을 만족시킬 필요가 있는 것을 의미한다.
도 6의 (E) 및 도 7의 (C)에서 일부만 도시된 접착층(30)은 이하와 같이 형성된다. 폴리프로필렌으로 이루어진 층이 접합이 수행되는 측의 필름의 표면 전체에 제공되고, 열 압착된 부분만이 접착층(30)이 된다.
도 6의 (E) 및 도 7의 (C)는 각각 필름(11b) 또는 필름(22)의 아래 측을 고정하여 압착이 수행되는 예를 도시한 것이다. 이 경우, 위 측이 크게 굴곡되어 단차가 형성된다. 따라서, 휘어진 필름(11) 또는 필름(22) 내측에 상술한 적층의 복수의 조합(예를 들어, 8개 이상의 조합)이 제공되면, 그 단차가 크고, 필름(11a) 또는 필름(22)의 위 측에 응력이 지나치게 가해질 수 있다. 또한, 필름의 위 측의 단부가 필름의 아래 측의 단부와 어긋날 수 있다. 단부의 어긋남을 방지하기 위하여, 단차를 필름의 아래 측에도 제공하여도 좋고, 응력이 균일하게 인가되도록 중앙부에서 압착을 수행하여도 좋다.
어긋남이 큰 경우, 한쪽의 필름의 단부의 일부가 다른 쪽의 필름과 중첩되지 않는 영역이 있다. 필름의 상부 및 필름의 하부의 단부의 어긋남을 수정하기 위하여, 이러한 영역을 절단하여도 좋다.
여기서, 이차 전지의 충전의 전류의 흐름을 도 6의 (F)를 참조하여 설명하겠다. 캐리어 이온으로서 리튬을 사용하는 이차 전지가 폐회로라고 간주되면, 리튬 이온은 동일한 방향으로 이동하고 전류는 동일한 방향으로 흐른다. 또한, 리튬을 사용하는 이차 전지에서, 애노드 및 캐소드는 충전 및 방전 시에 교체하고, 산화 반응 및 환원 반응은 대응하는 측에서 발생하기 때문에, 높은 산화 환원 전위를 갖는 전극을 양극이라고 부르고, 낮은 산화 환원 전위를 갖는 전극을 음극이라고 부른다. 이러한 이유로, 본 명세서에서는, 충전이 수행되는 경우, 방전이 수행되는 경우, 역 펄스 전류가 공급되는 경우, 및 충전 전류가 공급되는 경우의 모든 경우에서, 양극을 "플러스극"이라고 말하고, 음극을 "마이너스극"이라고 말한다. 애노드 및 캐소드는 충전 및 방전 시에 교체하기 때문에, 산화 반응 및 환원 반응에 관련된 "애노드" 및 "캐소드"라는 용어의 사용은 혼란을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는, "애노드" 및 "캐소드"라는 용어는 사용되지 않는다. 만약 "애노드" 또는 "캐소드"라는 용어가 사용되면, 애노드 또는 캐소드가 충전 시인지 또는 방전 시인지를 언급해야 하고, 또한 양극 또는 음극 중 어느 쪽에 대응하는지도 언급해야 한다.
도 6의 (F)의 2개의 단자는 충전기와 접속되어 이차 전지(40)가 충전된다. 이차 전지(40)의 충전이 진행될수록 전극들 사이의 전위차가 증가된다. 도 6의 (F)에서, 전자는 이차 전지(40)의 외측의 한쪽의 단자로부터 양극 집전체(12)로 흐르기 때문에, 이차 전지(40)에서는, 전류는 양극 집전체(12)로부터 음극 집전체(14)로 흐른다. 도 6의 (F)의 양의 방향은, 음극으로부터 이차 전지(40)의 외측의 다른 쪽의 단자로 흐르는 전류의 방향이다. 바꿔 말하면, 전류는 충전 전류의 흐름의 방향으로 흐른다.
본 실시형태의 예에서, 하나의 직사각형의 필름이 절반으로 휘어지고, 2개의 단부들은 밀봉하기 위하여 서로 중첩하게 한다. 그러나, 필름의 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 삼각형, 정방형, 또는 오각형 등의 다각형, 또는 원형 또는 별 모양 등의 직사각형 이외의 어떤 좌우 대칭의 형상으로 할 수 있다.
휴대 정보 단말 등에 사용되는 작은 전지의 예를 본 실시형태에서 설명하였지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 특히 한정되지 않는다. 차량 등에 제공되는 큰 전지에 적용할 수도 있다.
리튬 이온 이차 전지로의 적용의 예를 본 실시형태에서 설명하였지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 납 축전지, 리튬 이온 폴리머 이차 전지, 니켈 수소 축전지, 니켈 카드뮴 축전지, 니켈 철 축전지, 니켈 아연 축전지, 산화 은 아연 축전지, 고체 전지, 및 공기 전지 등의 다양한 이차 전지에 적용할 수도 있다. 1차 전지, 용량 소자, 및 리튬 이온 용량 소자 등의 다양한 축전 장치에 적용할 수도 있다. 또한, 태양 전지, 광 센서, 터치 센서, 표시 장치, FPC(가요성 인쇄 회로), 및 광학 필름(예를 들어, 편광판, 위상차판, 프리즘 시트, 광반사 시트, 및 광확산 시트) 등에 적용할 수도 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서, 이차 전지를 제작하기 위하여 2개의 필름(11a) 및 필름(11b)이 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이 형성되고, 서로 접합되는 예를 도 6의 (A)~도 6의 (F) 및 도 8의 (A)~도 8의 (D)를 참조하여 설명하겠다. 또한, 이차 전지를 제작하기 위하여, 2개의 필름(23) 및 필름(24)이 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 형성되고, 서로 접합되는 예를 도 7의 (A)~도 7의 (C) 및 도 9의 (A)~도 9의 (C)를 참조하여 설명하겠다.
굴곡할 수 있는 이차 전지는 이차 전지 자체에 의하여 사용되지 않지만, 전자 장치 등에 장착됨으로써 사용된다. 이러한 이유로, 한번 전자 장치에 장착되는 이차 전지의 형상이 고정되면, 이차 전지의 형상을 변화시킬 필요가 없는 경우가 많다.
예를 들어, 어떤 각도로 일 방향으로 굴곡된 이차 전지가 전자 장치에 장착되면, 이차 전지의 형상이 그 상태로 고정되는 경우가 많다. 그 경우, 이차 전지는 원래 형상으로 굴곡할 필요는 없고, 반대로 굴곡할 필요도 없다.
이차 전지의 굴곡에, 고려될 필요성이 있는 유일한 응력은 이차 전지가 일 방향으로만 굴곡될 때 인가되는 것이다.
도 8의 (B)는 이차 전지가 도 6의 (A)의 필름을 사용하여 제작되고, 일 방향으로 굴곡되는, 선(C-D)을 따른 도 6의 (D)의 이차 전지의 단면도의 예를 도시한 것이다. 또한, 도면의 간략화를 위하여, 전해액 및 표면에 양극 활물질층이 형성된 양극 집전체, 세퍼레이터, 및 표면에 음극 활물질층이 형성된 음극 집전체 등을 포함하는 적층을 전지의 구성 요소(70)으로서 집합적으로 도시하였다.
이차 전지가 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이 굴곡되면, 압축 응력이 이차 전지의 저면을 덮는 필름(72)에 인가되는 한편 인장 응력이 이차 전지의 상면을 덮는 필름(71)에 인가된다. 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이, 필름(71)의 표면에 오목부 또는 볼록부의 패턴을 형성함으로써, 인장 응력이 필름(71)에 인가되더라도 변형의 영향을 허용 범위 내로 저감할 수 있다. 이러한 이유로, 이차 전지는 곡률 중심에 가까운 측의 외장체가 10mm 이상, 바람직하게는 30mm 이상의 곡률 반경을 갖도록 형상을 변화시킬 수 있다.
도 9의 (B)는 이차 전지가 도 7의 (A)의 필름을 사용하여 제작되고, 일 방향으로 굴곡되는, 선(G-H)을 따른 도 7의 (B)의 이차 전지의 단면도의 예이다. 또한, 도면의 간략화를 위하여, 전해액 및 표면에 양극 활물질층이 형성된 양극 집전체, 세퍼레이터, 및 표면에 음극 활물질층이 형성된 음극 집전체 등을 포함하는 적층을 전지의 구성 요소(70)으로서 집합적으로 도시하였다.
도 8의 (B)에서, 이차 전지의 상면을 덮는 필름(71)만이 표면에 오목부 또는 볼록부의 패턴을 갖는다; 그러나, 본 발명의 일 형태는 이것에 한정되지 않고, 엠보싱은 필름(71)뿐만 아니라 도 9의 (B)에 도시된 바와 같이, 압축 응력이 인가되는 이차 전지의 저면을 덮는 필름(72)에도 수행하여도 좋다. 필름(71) 및 필름(72)의 양쪽이 오목부 또는 볼록부의 패턴을 가지면, 변형의 영향을 더 저감할 수 있다. 압축 응력이 인가되는 이차 전지의 저면을 덮는 필름(72)은 2방향의 비스듬한 선들이 서로 교차된 기하학 패턴, 도 10의 (A)에 도시된 세로 줄무늬 패턴(1301), 또는 도 10의 (B)에 도시된 가로 줄무늬 패턴(1302)을 가져도 좋다.
인장 응력이 이차 전지의 상면을 덮는 필름(71)에 인가되기 때문에, 필름은 용이하게 연장하도록 엠보싱을 수행하는 것이 바람직하다. 좁은 피치로 엠보싱에 의하여 필름의 표면적을 증가시켜, 필름이 굴곡되면, 필름이 용이하게 연장된다. 따라서, 작은 곡률 반경에서 필름을 굴곡시키기 위하여, 도 8의 (A) 또는 도 9의 (A)에 도시된 엠보싱 피치보다 도 8의 (C) 및 도 9의 (C)에 도시된 것과 같이 좁은 엠보싱 피치를 사용하는 것이 바람직하다.
도 9의 (A)~도 9의 (C)에서, 최적화된 엠보싱 깊이 및 최적화된 엠보싱 피치를 갖는 2개의 필름은 이차 전지의 밀봉에 사용된다. 그러나, 인장 응력의 완화에 최적화된 엠보싱 및 압축 응력의 완화에 최적화된 엠보싱 양쪽이 실시된 하나의 필름을 사용하여도 좋고, 이 경우, 인장 응력의 완화에 최적화된 엠보싱이 하나의 필름의 절반에 수행되고, 압축 응력의 완화에 최적화된 엠보싱이 하나의 필름의 나머지 절반에 수행된다. 그 후, 필름의 단부가 나란히 배향되도록 인장 응력의 완화에 최적화된 엠보싱이 실시된 영역과 압축 응력의 완화에 최적화된 엠보싱이 실시된 영역 사이의 경계를 따라 필름은 휘어지고, 밀봉이 수행된다.
도 8의 (D)는 도 8의 (A) 및 도 9의 (A) 각각의 점선에 의하여 둘러싸인 영역의 필름(72)의 도면을 확대한 것이다. 도 8의 (D)에 도시된 바와 같은 적층 필름은 이차 전지의 저면을 덮는 필름으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리프로필렌으로 이루어진 필름(72a), 알루미늄으로 이루어진 필름(72b), 및 나일론으로 이루어진 필름(72c)을 사용할 수 있다.
최적화된 엠보싱 깊이 및 최적화된 엠보싱 피치를 갖는 필름(11a) 및 엠보싱되지 않는 필름(11b) 또는 최적화된 엠보싱 깊이 및 최적화된 엠보싱 피치를 갖는 필름(23) 및 필름(24)을 준비하고, 그리고, 실시형태 1과 같이, 도 6의 (B)에 도시된 양극 집전체(12), 세퍼레이터(13), 및 음극 집전체(14)를 포함하는 적층이 2개의 필름들 사이에 제공된다. 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 표면의 일부에 형성되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 표면의 일부에 형성된다. 그 후, 리드 전극(16)이 초음파 용접 등에 의하여 양극 집전체(12) 및 음극 집전체(14)의 돌출되는 부분의 각각과 전기적으로 접속된다. 그리고, 전해액의 도입을 위하여 1변을 열어 둔 채 봉지 형상으로 형성하도록 필름의 3변을 열 압착에 의하여 밀봉한다. 감압 분위기 또는 불활성 분위기에서, 원하는 양의 전해액이 봉지에 도입된다. 열 압착되지 않는 필름의 1변을 열 압착에 의하여 밀봉함으로써, 이차 전지가 완성된다.
전자 장치 등에 장착되는 이차 전지가 일 방향으로 굴곡되고, 그 형상이 고정되는 경우를 본 실시형태에서 설명하였지만, 일 방향으로 굴곡된 이차 전지를 거의 똑바르게 하고 반복적으로 굴곡하여도 좋다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서, 휘어진 필름(11)에 실시형태 1의 적층과 일부 상이한 복수의 적층들이 수납되는 예를 도 11의 (A)~도 11의 (E), 도 12의 (A)~도 12의 (C), 및 도 13의 (A)~도 13의 (C)를 참조하여 설명하겠다.
본 실시형태의 적층은 실시형태 2에서 설명한 엠보싱된 필름(11a)과 엠보싱되지 않는 필름(11b) 사이 또는 엠보싱된 필름(23)과 엠보싱된 필름(24) 사이에 제공하여도 좋다.
도 11의 (A)는 양극 집전체(12)의 상면도이다. 도 11의 (B)는 세퍼레이터(13)의 상면도이다. 도 11의 (C)는 음극 집전체(14)의 상면도이다. 도 11의 (D)는 밀봉층(15) 및 리드 전극(16)의 상면도이다. 도 11의 (E)는 필름(11)의 상면도이다.
양극 집전체, 음극 집전체, 및 세퍼레이터의 치수는 도 11의 (A)~도 11의 (E)에서 실질적으로 동일하다. 도 11의 (E)의 쇄선에 의하여 둘러싸인 영역(21)이 도 11의 (B)의 세퍼레이터와 실질적으로 동일한 치수를 갖는다. 도 11의 (E)의 점선과 단부 사이의 영역은 열 압착 영역(17)이다.
도 12의 (A)는 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 양면에 제공되는 예를 도시한 것이다. 구체적으로, 음극 집전체(14), 음극 활물질층(19), 세퍼레이터(13), 양극 활물질층(18), 양극 집전체(12), 양극 활물질층(18), 세퍼레이터(13), 음극 활물질층(19), 및 음극 집전체(14)가 이 순서대로 적층된다. 도 12의 (B)는 평면(80)을 따른 적층 구조의 단면도이다.
또한, 도 12의 (A)는 2개의 세퍼레이터가 사용되는 예를 도시하였지만, 다음의 구조를 사용하여도 좋다: 하나의 세퍼레이터가 휘어져 봉지를 형성하도록 2개의 가장자리가 밀봉되고, 양극 집전체(12)가 그 봉지에 제공된다. 양극 활물질층(18)은 봉지 형상의 세퍼레이터에 제공되는 양극 집전체(12)의 양면에 형성된다.
음극 활물질층(19)은 음극 집전체(14)의 양면에 제공하여도 좋다. 도 12의 (C)에 도시된 이차 전지에서, 양면에 음극 활물질층(19)이 제공된 3개의 음극 집전체(14), 양면에 양극 활물질층(18)이 제공된 4개의 양극 집전체(12), 및 8개의 세퍼레이터(13)가, 한쪽 면에 각각 음극 활물질층(19)이 제공된 2개의 음극 집전체들(14) 사이에 끼워진다. 이 경우, 4개의 봉지 형상의 세퍼레이터를 8개의 세퍼레이터 대신에 사용할 수 있다.
이차 전지의 용량은 적층의 수의 증가에 의하여 증가시킬 수 있다. 또한, 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 양면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 양면에 제공되면, 이차 전지의 두께를 작게 할 수 있다.
도 13의 (A)는 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 한쪽 면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공된 이차 전지를 도시한 것이다. 구체적으로, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공되고, 세퍼레이터(13)가 음극 활물질층(19)과 접촉되도록 적층된다. 음극 활물질층(19)에서 떨어진 세퍼레이터(13)의 표면에, 양극 집전체(12)의 한쪽 면에 제공된 양극 활물질층(18)이 제공된다. 양극 집전체(12)의 다른 쪽의 표면에, 한쪽의 표면에 양극 활물질층(18)이 제공된 다른 양극 집전체(12)가 제공된다. 또한, 양극 집전체(12)는 양극 활물질층(18)에서 떨어진 표면들이 서로 대향되도록 제공된다. 다른 세퍼레이터(13)가 그들 위에 적층되고, 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공된 음극 활물질층(19)이 세퍼레이터와 접촉되도록 적층된다. 도 13의 (B)는 평면(90)을 따른 도 13의 (A)의 적층 구조의 단면도이다.
2개의 세퍼레이터가 도 13의 (A)에서 사용되지만, 다음의 구조를 사용하여도 좋다: 하나의 세퍼레이터가 휘어지고, 봉지를 형성하도록 2개의 가장자리가 밀봉되고, 한쪽 면에 각각 양극 활물질층(18)이 제공된 2개의 양극 집전체(12)가 봉지에 제공된다.
도 13의 (C)에서, 도 13의 (A)에 도시된 복수의 적층들이 적층된다. 도 13의 (C)에서, 음극 집전체(14)는 음극 활물질층(19)에서 떨어진 표면들이 서로 대향되도록 제공되고, 양극 집전체(12)는 양극 활물질층(18)에서 떨어진 표면들이 서로 대향되도록 제공된다. 도 13의 (C)에서, 12개의 양극 집전체(12), 12개의 음극 집전체(14), 및 12개의 세퍼레이터(13)가 적층된다.
양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 한쪽 면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공되는 구조를 갖는 이차 전지는 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 양면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 양면에 제공되는 구조를 갖는 이차 전지보다, 집전체의 수가 많기 때문에, 두껍다. 그러나, 양극 활물질층(18)이 제공되지 않는 양극 집전체(12)의 표면은 양극 활물질층(18)이 제공되지 않는 다른 양극 집전체(12)의 표면과 대향한다; 결과적으로, 금속 표면들이 서로 접촉된다. 마찬가지로, 음극 활물질층(19)이 제공되지 않는 음극 집전체(14)의 표면은 음극 활물질층(19)이 제공되지 않는 다른 음극 집전체(14)의 표면과 대향한다; 결과적으로, 금속 표면들이 서로 접촉된다. 낮은 마찰력이기 때문에 금속 표면들은 서로 용이하게 미끄러진다. 이차 전지의 금속 표면은 굴곡 시에 서로 미끄러지기 때문에, 이차 전지는 용이하게 굴곡된다.
양극 집전체(12) 및 음극 집전체(14)의 돌출되는 부분은 탭부라고도 말한다. 이차 전지가 굴곡되면, 양극 집전체(12) 및 음극 집전체(14)의 탭부는 용이하게 절단된다. 이것은 탭부가 길고 좁은 돌출부이고, 응력이 탭부의 뿌리에 인가되기 쉽기 때문이다.
양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 한쪽 면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공되는 구조에서, 양극 집전체들(12)이 서로 접촉되는 표면 및 음극 집전체들(14)이 서로 접촉되는 표면이 있다. 집전체들이 서로 접촉되는 표면은 낮은 마찰 저항을 갖기 때문에, 전지가 변형될 때에 발생하는 곡률 반경의 차이로 인한 응력을 용이하게 완화한다. 또한, 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 한쪽 면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 한쪽 면에 제공되는 구조에서는 탭부의 총 두께가 크기 때문에, 양극 활물질층(18)이 양극 집전체(12)의 양면에 제공되고, 음극 활물질층(19)이 음극 집전체(14)의 양면에 제공되는 구조의 경우와 비교하여 응력이 분산되어 탭부는 절단되기 어렵다.
이와 같이 적층하는 경우, 양극 집전체(12)는 한 번에 초음파 용접에 의하여 모두 고정되어, 전기적으로 접속된다. 또한, 초음파 용접이 리드 전극과 중첩되는 양극 집전체(12)에 수행되면, 이들을 효율 좋게 전기적으로 접속될 수 있다.
초음파 용접은, 다른 양극 집전체의 탭부와 중첩되도록 배치된 양극 집전체의 탭부에, 압력이 인가된 상태로, 초음파를 인가하는 식으로 수행될 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서, 실시형태 1 또는 2에서 설명한 리튬 이온 이차 전지가 내장된 전자 장치의 예를 도 14의 (A)~도 14의 (H), 도 15의 (A)~도 15의 (C), 및 도 16의 (A) 및 도 16의 (B)를 참조하여 설명하겠다. 또한, 실시형태 3을 조합하여 사용할 수 있다.
외장체로서, 실시형태 1~실시형태 3 중 어느 것에 따라 제작되는 이차 전지는 가요성을 갖는 얇은 필름을 포함하기 때문에, 곡면을 갖는 지지 구조체에 접합될 수 있고, 큰 곡률 반경을 갖는 지지 구조체의 영역의 곡면을 반영하는 형상으로 변화시킬 수 있다.
플렉시블 축전 장치를 각각 사용한 전자 장치의 예는 이하와 같다: 헤드 마운트 디스플레이 및 고글형 디스플레이 등의 표시 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 말함), 데스크톱 퍼스널 컴퓨터, 노트북 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 등을 위한 모니터, 디지털 카메라 또는 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 전자 노트북, 전자 서적 리더, 전자 번역기, 장난감, 마이크로폰 등의 음성 입력 장치, 전기 면도기, 전동 칫솔, 전자 레인지 등의 고주파 가열 장치, 전기 밥솥, 전기 세탁기, 전기 청소기, 온수기, 선풍기, 헤어드라이어, 가습기, 제습기, 및 에어컨디셔너 등의 공기 조화 시스템, 식기 세척기, 식기 건조기, 의류 건조기, 이불 건조기, 전기 냉장고, 전기 냉동고, 전기 냉동 냉장고, DNA 보존용 냉동고, 손전등, 전동 공구, 연기 감지기, 가스 경보 장치, 및 방범 경보 장치 등의 경보 장치, 산업용 로봇, 보청기, 심장 페이스메이커, X선 촬영 장치, 방사선 측정기, 전기 마사지기, 및 투석기 등의 건강 기기 및 의료 기기, 휴대 전화기(휴대 전화 장치 또는 휴대 전화라고도 말함), 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말, 조명 장치, 헤드폰 스테레오, 스테레오, 리모트 컨트롤러, 탁상 시계 및 벽시계 등의 시계, 무선 전화 핸드셋, 트랜스시버, 보수계, 계산기, 디지털 오디오 플레이어 등의 휴대형 또는 설치형 음향 재생 장치, 및 파친코기 등의 대형 게임기가 있다.
또한, 플렉시블 축전 장치는 집 또는 빌딩의 만곡된 내벽/외벽 표면 또는 자동차의 만곡된 내장/외장 표면을 따라 내장할 수 있다.
도 14의 (A)는 휴대 전화기의 예를 도시한 것이다. 휴대 전화기(7400)는 하우징(7401)에 내장된 표시부(7402), 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 및 마이크로폰(7406) 등을 포함한다. 또한 휴대 전화기(7400)는 축전 장치(7407)를 포함한다.
도 14의 (B)는 굴곡된 휴대 전화기(7400)를 도시한 것이다. 휴대 전화기(7400) 전체가 외력에 의하여 굴곡되면, 휴대 전화기(7400)에 포함되는 축전 장치(7407)도 굴곡된다. 도 14의 (C)는 굴곡된 축전 장치(7407)를 도시한 것이다. 축전 장치(7407)는 래미네이트된 축전지이다(적층되는 전지 또는 필름-외장 전지라고도 말함). 축전 장치(7407)는 굴곡된 상태로 고정된다. 또한 축전 장치(7407)는 집전체(7409)와 전기적으로 접속된 리드 전극(7408)을 포함한다. 예를 들어, 축전 장치(7407)의 외장체로서 기능하는 필름이 엠보싱되어, 축전 장치(7407)는 굴곡되더라도 높은 신뢰성을 갖는다. 휴대 전화기(7400)는 SIM 카드의 삽입을 위한 슬롯, USB 메모리 등의 USB 장치를 접속하기 위한 커넥터 부분을 더 제공하여도 좋다.
도 14의 (D)는 굴곡할 수 있는 휴대 전화기의 예를 도시한 것이다. 아래팔을 따라 굴곡되면, 휴대 전화기는 도 14의 (E)와 같이 뱅글형 휴대 전화기로서 사용할 수 있다. 휴대 전화기(7100)는 하우징(7101), 표시부(7102), 조작 버튼(7103), 및 축전 장치(7104)를 포함한다. 도 14의 (F)는 굴곡할 수 있는 축전 장치(7104)를 도시한 것이다. 축전 장치(7104)가 굴곡된 상태로 휴대 전화기를 사용자의 팔에 장착하면, 하우징은 그 형상이 변화되고 축전 장치(7104)의 일부 또는 전체의 곡률을 변화시킨다. 구체적으로, 하우징 또는 축전 장치(7104)의 주표면의 일부 또는 전체가 곡률 반경 10mm~150mm의 범위에서 변화된다. 또한 축전 장치(7104)는 집전체(7106)와 전기적으로 접속된 리드 전극(7105)을 포함한다. 예를 들어, 프레싱이 축전 장치(7104)의 외장체로서 기능하는 필름의 표면에 복수의 볼록부들 및 오목부들을 형성하도록 수행되고, 축전 장치(7104)가 상이한 곡률로 복수회 굴곡되더라도 높은 신뢰성을 유지한다. 휴대 전화기(7100)는 SIM 카드의 삽입을 위한 슬롯, USB 메모리 등의 USB 장치를 접속하기 위한 커넥터 부분을 더 제공하여도 좋다. 도 14의 (D)에 도시된 휴대 전화기의 중앙부가 휘어지면, 도 14의 (G)에 도시된 형상을 얻을 수 있다. 도 14의 (H)에 도시된 바와 같이, 휴대 전화기의 단부들이 서로 중첩되도록 휴대 전화기의 중앙부가 더 휘어지면, 휴대 전화기의 사이즈를, 예를 들어, 사용자가 장착하는 옷의 호주머니에 넣는 사이즈로 저감할 수 있다. 상술한 바와 같이, 도 14의 (D)에 도시된 휴대 전화기는 하나 초과의 방법으로 형상이 변화될 수 있고, 휴대 전화기의 형상을 변화시키기 위하여 적어도 하우징(7101), 표시부(7102), 및 축전 장치(7104)가 가요성을 갖는 것이 요구된다.
도 15의 (A)는 청소기의 예를 도시한 것이다. 이차 전지가 제공됨으로써, 청소기는 무선화할 수 있다. 청소기 내측에 청소되는 먼지를 저장하기 위한 집진(集塵)하는 공간을 확보하기 위하여, 축전 장치(7604)에 의하여 점유되는 공간은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 외측 표면과 집진 공간 사이에, 굴곡할 수 있는 얇은 축전 장치(7604)를 제공하는 것은 유용하다.
청소기(7600)에는 조작 버튼(7603) 및 축전 장치(7604)가 제공된다. 도 15의 (B)는 굴곡할 수 있는 축전 장치(7604)를 도시한 것이다. 축전 장치(7604)의 외장체로서 기능하는 필름은 엠보싱되어, 굴곡되더라도 축전 장치(7604)는 높은 신뢰성을 갖는다. 축전 장치(7604)는 음극과 전기적으로 접속된 리드 전극(7601) 및 양극과 전기적으로 접속된 리드 전극(7602)을 포함한다.
외장체의 하나의 짧은 변으로부터 2개의 리드 전극들이 노출되는 축전 장치(7604)의 다른 예로서, 굴곡할 수 있는 축전 장치(7605)가 도 15의 (C)에 도시된다. 축전 장치(7605)는, 외장체의 2개의 짧은 변들 각각으로부터 집전체 또는 리드 전극이 노출되는 구조를 갖는다. 축전 장치(7605)의 외장체로서 기능하는 필름은 엠보싱하여도 좋고, 이 경우, 축전 장치(7605)를 굴곡할 수 있고, 높은 신뢰성을 갖는다.
얇은 축전 장치(7604)를 실시형태 1~실시형태 3 중 어느 것에서 설명된 래미네이트된 이차 전지를 제작하기 위한 방법에 의하여 제작할 수 있다.
얇은 축전 장치(7604)는 래미네이트된 구조를 갖고, 굴곡된 상태로 고정된다. 청소기(7600)는, 예를 들어, 얇은 축전 장치(7604)의 전력 잔량을 표시하는 표시부(7606)를 포함한다. 표시부(7606)의 표시면은 청소기의 외측 표면의 형상에 맞도록 만곡된다. 청소기는 콘센트와 접속되기 위한 접속 코드를 포함한다. 얇은 축전 장치(7604)가 충분한 전력을 갖도록 충전되면, 접속 코드는 청소기를 사용하기 위하여 콘센트로부터 뗄 수 있다. 얇은 축전 장치(7604)는 접속 코드를 사용하지 않고 무선으로 충전하여도 좋다.
차량에 굴곡할 수 있는 축전 장치를 사용하면, 하이브리드 전기 차량(HEV), 전기 차량(EV), 및 플러그인 하이브리드 전기 차량(PHEV) 등의 차세대 클린 에너지 차량을 생산할 수 있다. 또한, 농업 기계, 전동 어시스트 자전거를 포함하는 모터를 갖추는 자전거, 오토바이, 전동 휠체어, 전동 카트, 보트 또는 선박, 잠수함, 고정 날개 항공기 및 회전 날개 항공기 등의 항공기, 로켓, 인공 위성, 우주 탐사기, 혹성 탐사기, 및 우주선 등의 이동체에 굴곡할 수 있는 축전 장치를 사용할 수도 있다.
도 16의 (A) 및 도 16의 (B)는 각각 본 발명의 일 형태에 따라 제작된 차량의 예를 도시한 것이다. 도 16의 (A)에 도시된 자동차(8100)는 전기 모터의 힘으로 주행하는 전기 차량이다. 또는, 자동차(8100)는 전기 모터 및 엔진 중 어느 쪽을 적절히 사용하여 운전할 수 있는 하이브리드 전기 차량이다. 차량에 래미네이트된 이차 전지를 제공하는 경우, 복수의 래미네이트된 이차 전지들을 포함하는 전지 모듈이 1개소 이상에 배치된다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 축전 장치 자체를 더 소형화 및 경량화할 수 있고, 예를 들어, 곡면을 갖는 축전 장치가 차량의 타이어 내측에 제공되면, 차량은 연비가 좋은 차량으로 할 수 있다. 또한, 다양한 형상을 가질 수 있는 축전 장치는 차량의 좁은 공간에 제공할 수 있고, 트렁크의 공간 및 승객을 위한 공간을 확보할 수 있다. 자동차(8100)는 축전 장치를 포함한다. 축전 장치는 전기 모터를 구동할 뿐만 아니라, 헤드라이트(8101) 또는 실내전등(도시하지 않았음) 등의 발광 장치에 전력을 공급하기 위해서도 사용된다.
축전 장치는, 자동차(8100)에 포함되는 스피드미터 또는 태코미터 등의 표시 장치에 전력을 공급할 수도 있다. 또한, 축전 장치는 자동차(8100)에 포함되는 내비게이션 시스템 등의 반도체 장치에 전력을 공급할 수 있다.
도 16의 (B)는 축전 장치를 포함하는 자동차(8200)를 도시한 것이다. 플러그인 시스템 또는 비접촉 급전 시스템 등에 의하여 외부 충전 설비를 통하여 축전 장치에 전력이 공급되면, 자동차(8200)를 충전할 수 있다. 도 16의 (B)에서, 자동차(8200)에 포함된 축전 장치는 케이블(8022)을 통하여 지상 충전 장치(8021)를 사용하여 충전된다. 충전에는, CHAdeMO(등록상표) 또는 Combined Charging System 등의 소정의 방법을 충전 방법 또는 커넥터의 규격 등으로서 적절히 사용하여도 좋다. 충전 장치(8021)는 상용 시설에 제공된 충전 스테이션 또는 집의 전원이라도 좋다. 예를 들어, 플러그인 기술을 사용하여, 외측으로부터 전력이 공급됨으로써 자동차(8200)에 포함된 축전 장치를 충전할 수 있다. 충전은 AC-DC 컨버터 등의 컨버터를 통하여 AC 전력을 DC 전력으로 변환함으로써 수행할 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 차량은 수전 장치를 포함하여도 좋고, 상기 지상 송전 장치로부터 비접촉 방식으로 전력이 공급됨으로써 충전할 수 있다. 비접촉 급전 시스템의 경우, 도로 또는 외벽에 송전 장치를 제공함으로써 전기 차량이 정지될 때뿐만 아니라 주행될 때에도 충전을 수행할 수 있다. 또한, 비접촉 급전 시스템은 2대의 차량들 사이에서 송전/수전을 수행하기 위하여 이용하여도 좋다. 또한, 자동차가 정지될 때 또는 주행될 때에 축전 장치를 충전하기 위하여 자동차의 외장에 태양 전지를 제공하여도 좋다. 이러한 비접촉 방식에서 전력을 공급하기 위하여, 전자기 유도 방법 또는 자계 공명 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 축전 장치를 제공할 수 있는 장소의 자유도를 증가시킬 수 있기 때문에, 차량을 효율 좋게 설계할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따르면, 축전 장치의 특성이 향상된 결과, 축전 장치 자체를 더 소형화 및 경량화할 수 있다. 소형 및 경량의 축전 장치는 차량의 무게의 감소에 공헌하기 때문에 운전 거리를 증가시킨다. 또한, 차량에 포함된 축전 장치는 차량 이외의 제품에 전력을 공급하기 위한 전원으로서 사용할 수 있다. 이러한 경우, 전력 수요의 피크 시의 상용 전원의 사용을 피할 수 있다.
이 실시형태는 실시형태 1~실시형태 3 중 어느 것과 자유로이 조합할 수 있다.
또한, 하나의 실시형태에서 설명되는 내용(또는 일부의 내용)은 그 실시형태의 상이한 내용 및/또는 또 하나의 실시형태 또는 다른 실시형태에서 설명되는 내용(또는 일부의 내용)에 대하여 적용, 조합, 또는 치환할 수 있다.
또한, 각 실시형태에서, 실시형태에서 설명되는 내용은, 다양한 도면을 참조하여 설명되는 내용 또는 본 명세서에서 기재되는 문장으로 설명되는 내용이다.
또한, 하나의 실시형태에 도시된 도면(또는 도면의 일부라도 좋음)을 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에 도시된 상이한 도면(또는 상이한 도면의 일부라도 좋음) 및/또는 또 하나의 실시형태 또는 다른 실시형태에 도시된 도면(또는 도면의 일부라도 좋음)과 조합함으로써, 더 많은 도면을 형성할 수 있다.
또한, 명세서의 어떤 도면 또는 문장에서 명시되지 않는 내용은 발명의 일 형태로부터 제외할 수 있다. 또는, 최대값 및 최소값으로 정의되는 값의 범위에 대하여 기재되면, 그 범위의 일부가 적절히 좁힘으로써 또는 그 범위의 일부가 제외됨으로써, 그 범위의 일부를 제외하는 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 이런 방법으로, 본 발명의 일 형태의 기술적 범위를 명시할 수 있어, 예를 들어, 종래 기술이 제외된다.
구체적인 예로서, 제 1 트랜지스터~제 5 트랜지스터를 포함하는 회로도가 도시된다. 그 경우, 회로가 제 6 트랜지스터를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다. 회로가 용량 소자를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다. 회로가 특정한 접속 구조를 갖는 제 6 트랜지스터를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다. 회로가 특정한 접속 구조를 갖는 용량 소자를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다. 예를 들어, 게이트가 제 3 트랜지스터의 게이트와 접속되는 제 6 트랜지스터를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극이 제 3 트랜지스터의 게이트와 접속되는 용량 소자를 포함하지 않는 것을 발명에서 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "전압이 3V 이상 10V 이하인 것이 바람직하다"라는 값의 기재가 주어진다. 그 경우, 예를 들어, 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, 전압이 13V 이상인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 또한, 예를 들어, 전압이 5V 이상 8V 이하인 것을 발명에서 명시할 수 있다. 예를 들어, 전압이 약 9V인 것을 발명에서 명시할 수 있다. 예를 들어, 전압이 3V 이상 10V 이하이며, 9V가 아닌 것을 발명에서 명시할 수 있다. 또한, "값이 어떤 범위인 것이 바람직하다" 또는 "값이 어떤 조건을 만족시키는 것이 바람직하다"라는 기재가 주어지더라도, 값은 그 기재에 한정되지 않는다. 바꿔 말하면, "바람직하다" 또는 "바람직하게" 등의 용어를 포함하는 값의 기재는 반드시 그 값에 한정되지 않는다.
다른 구체적인 예로서, "전압이 10V인 것이 바람직하다"라는 기재가 주어진다. 그 경우, 예를 들어, 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, 전압이 13V 이상인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "막은 절연막이다"라는 기재가 재료의 성질을 설명하기 위하여 주어진다. 그 경우, 예를 들어, 절연막이 유기 절연막인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, 절연막이 무기 절연막인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, 절연막이 도전막인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, 절연막이 반도체막인 경우는 발명의 일 형태로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "A막과 B막 사이에 막이 제공된다"라는 적층 구조의 기재가 주어진다. 그 경우, 예를 들어, 막이 4개 이상의 층의 적층막인 경우는 발명으로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다. 예를 들어, A막과 막 사이에 도전막이 제공되는 경우는 발명으로부터 제외되는 것을 명시할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 능동 소자(예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드) 및 수동 소자(예를 들어, 용량 소자 또는 레지스터) 등의 모든 단자가 접속되는 부분이 명시되지 않더라도, 당업자라면 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 바꿔 말하면, 접속 부분이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태는 명확하다. 또한, 접속 부분이 본 명세서 등에 개시된 경우, 접속 부분이 명시되지 않는 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되는 것으로 결정할 수 있는 경우가 있다. 특히, 단자가 접속되는 부분의 수가 하나 초과이어도 좋은 경우, 단자가 접속되는 부분을 명시할 필요는 없다. 그러므로, 능동 소자(예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드) 및 수동 소자(예를 들어, 용량 소자 또는 레지스터) 등의 몇 개의 단자가 접속되는 부분만을 명시함으로써, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 적어도 회로의 접속 부분이 명시되면, 당업자라면 발명을 명시할 수 있다. 또는, 적어도 회로의 기능이 명시되면, 당업자라면 발명을 명시할 수 있다. 바꿔 말하면, 회로의 기능이 명시되면, 본 발명의 일 형태가 명확해진다. 또한, 기능이 명시된 본 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되는 것으로 결정할 수 있다. 그러므로, 기능이 명시되지 않더라도, 회로의 접속 부분이 명시되면, 회로는 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 또는, 회로는 접속 부분이 명시되지 않더라도, 회로의 기능이 명시되면, 회로는 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 하나의 실시형태에서 설명되는 도면 또는 문장의 일부를 발명의 일 형태를 구성하기 위하여 추출할 수 있다. 따라서, 어떤 부분에 관련되는 도면 또는 문장이 개시된 경우, 도면 또는 문장의 일부로부터 추출된 내용도 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 발명의 형태는 명확하다. 그러므로, 예를 들어, 능동 소자(예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드), 배선, 수동 소자(예를 들어, 용량 소자 또는 레지스터), 도전층, 절연층, 반도체층, 유기 재료, 무기 재료, 부품, 장치, 조작 방법, 또는 제조 방법 등이 하나 이상 개시된 도면 또는 문장에서, 그 도면 또는 문장의 일부를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 예를 들어, N개의 회로 소자(예를 들어, 트랜지스터 또는 용량 소자; N은 정수(整數))가 제공되는 회로도로부터 M개의 회로 소자(예를 들어, 트랜지스터 또는 용량 소자; M은 정수이고, M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서, N개의 층(N은 정수)이 제공되는 단면도로부터 M개의 층(M은 정수이고, M<N)을 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서, N개의 구성 요소(N은 정수)가 제공되는 흐름도로부터 M개의 구성 요소(M은 정수이고, M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서, "A는 B, C, D, E 또는 F를 포함한다"란 문장으로부터 몇 개의 소정의 구성 요소를 추출하여, 예를 들어, "A는 B 및 E를 포함한다", "A는 E 및 F를 포함한다", "A는 C, E, 및 F를 포함한다" 또는, "A는 B, C, D, 및 E를 포함한다"란 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등의 일 형태에서 설명되는 도면 또는 문장에서, 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되는 경우, 구체적인 예의 상위 개념을 도출할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 그러므로, 일 형태에서 설명되는 도면 또는 문장에서, 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되는 경우, 이 구체적인 예의 상위 개념은 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 이 발명의 형태는 명확하다.
또한, 본 명세서 등에서, 적어도 도면에 도시된 내용(도면의 일부라도 좋음)은 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그러므로, 어떤 내용이 도면에서 설명되면, 그 내용이 문장으로 설명되지 않더라도, 그 내용은 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 도면으로부터 추출된 도면의 일부가 발명의 일 형태로서 개시되고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 본 발명의 형태는 명확하다.
(실시예 1)
본 실시예에서, 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 전극의 마찰력과 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 전극의 마찰력의 비교 결과를 도 17의 (A)~도 17의 (C) 및 도 18을 참조하여 설명하겠다.
마찰력의 비교를 위하여, 우선, 복수의 전극들이 유리판 위에 적층되었고, 가운데에 있는 전극이 추출되었다.
실제의 이차 전지는 외장체에 의하여 둘러싸인 영역에서, 음극 활물질층이 표면에 제공된 제 1 집전체, 양극 활물질층이 표면에 제공된 제 2 집전체, 및 음극 활물질층이 표면에 제공된 제 3 집전체를 포함한다. 제 1 집전체~제 3 집전체의 일부는 서로 중첩한다. 세퍼레이터가 제 1 집전체와 제 2 집전체 사이 및 제 2 집전체와 제 3 집전체 사이에 제공된다.
본 실시예에서, 이차 전지의 상기 구조와 동일한 구조를 갖는 적층이 실험에 사용되었다.
마찰력의 최대값은 이하와 같이 측정되었다: 제 1 집전체~제 3 집전체가 유리판 위에 적층되었고, 그들 위에 42g/cm2의 하중이 인가되었고, 그리고, 양극 활물질층이 표면에 제공된 집전체가 하중 측정 기기(RX-2 AIKOH ENGINEERING사 제조)에 의하여 수평 방향으로 추출되었다.
도 17의 (A)는 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 음극을 포함하는 샘플의 단면 개략도이다. 도 17의 (A)에 도시된 바와 같이, 음극 활물질층(102a), 음극 집전체(103a), 음극 집전체(103b), 음극 활물질층(102b), 세퍼레이터(104), 양극 활물질층(105a), 양극 집전체(106), 양극 활물질층(105b), 세퍼레이터(104), 음극 활물질층(107a), 음극 집전체(108a), 음극 집전체(108b), 및 음극 활물질층(107b)이 이 순서대로 유리판(101) 위에 적층되었다. 그리고, 하중(109)의 힘을 가한 상태로, 양극(양극 활물질층(105a), 양극 집전체(106), 및 양극 활물질층(105b))이 클립(120)에 의하여 수평 방향(110)으로 추출되어, 마찰력이 측정되었다.
도 17의 (B)는 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 음극을 포함하는 샘플의 단면 개략도이다. 도 17의 (B)에 도시된 바와 같이, 음극 활물질층(102a), 음극 집전체(103), 음극 활물질층(102b), 세퍼레이터(104), 양극 활물질층(105a), 양극 집전체(106), 양극 활물질층(105b), 세퍼레이터(104), 음극 활물질층(107a), 음극 집전체(108), 및 음극 활물질층(107b)이 이 순서대로 유리판(101) 위에 적층되었다. 그리고, 하중(109)의 힘을 가한 상태로, 양극(양극 활물질층(105a), 양극 집전체(106), 및 양극 활물질층(105b))이 클립(120)에 의하여 수평 방향(110)으로 추출되어, 마찰력이 측정되었다.
또한, 도 17의 (A) 및 도 17의 (B)의 샘플 각각은 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 양극을 포함한다. 따라서, 양극은 양극 활물질층(105a), 양극 집전체(106), 및 양극 활물질층(105b)을 포함한다.
도 17의 (C)는 마찰력의 비교 실험의 사진이다.
도 17의 (A) 및 도 17의 (B)의 샘플은 적층이 건조되는 조건 및 적층이 전해액으로 젖는 조건 하에서도 비교되었다. 샘플은 각각의 조건을 위하여 3번 측정되었다. 도 18은 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 18의 결과는 도 17의 (A)에 도시된 내부 구조를 갖는 이차 전지가 건조되는 조건 및 젖는 조건의 양쪽의 조건 하에서 용이하게 굴곡된 것을 나타낸다. 이것은 서로 접촉되는 금속 표면들은 낮은 마찰력이기 때문에 서로 용이하게 미끄러지기 때문이다. 이 결과는 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 음극을 포함하는 이차 전지는 용이하게 굴곡된 것을 나타낸다.
(실시예 2)
본 실시예에서, 실험 결과에 대하여 도 19의 (A)~도 19의 (D), 도 20, 및 도 21의 (A)~도 21의 (C)를 참조하여 설명하겠다. 이차 전지의 외장체가 굴곡에 의하여 대미지를 받는지 여부를 결정하기 위하여, 도 21의 (A)~도 21의 (C)에 나타난 장치를 사용하여 얇은 이차 전지를 반복적으로 굴곡진 후에 물 배리어성 조사 시험을 수행하였다.
외장체가 대미지를 받는지 여부는 외관 검사뿐만 아니라 Karl Fischer 수분계로 이차 전지의 수분량의 측정에 의하여도 결정되었다. 수분량이 100ppm을 넘은 경우, 샘플이 불충분한 물 배리어성을 갖는 것으로 결정되었다. 외장체가 굴곡에 의하여 심각한 대미지를 받고, 균열이 발생되면, 예를 들어, 수분은 대미지를 받은 부분을 통하여 진입하기 때문에, 이차 전지의 수분량은 증가한다.
Karl Fischer 수분계로서, 전량 적정법을 사용하는 장치(MKC-610-DT KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING사 제조)가 사용되었다.
우선, 12개의 샘플이 제작되었다. 12개의 샘플은 도 19의 (A)~도 19의 (D) 및 도 20에 도시된 바와 같이 상이한 길이 및 폭을 가졌다. 또한, 적층의 수, 즉, 샘플의 두께 및 굴곡의 곡률 반경을 상이하게 하였다.
샘플은 실시형태 1~실시형태 3에 따라 외장체가 엠보싱된 필름인 이차 전지와 동일한 방법으로 제작되었다. 또한, 프로필렌 카보네이트가 전해액 대신에 이차 전지의 외장체에 의하여 둘러싸인 공간에 제공되었고, 프로필렌 카보네이트의 수분량이 측정되었다. 이러한 이유로, 본 실시예의 샘플은 이차 전지로서 기능하지 않았고, 충전 및 방전할 수 없었다: 그러나, 만약 전해액이 프로필렌 카보네이트 대신에 사용되면, 충전 및 방전할 수 있다. 이러한 경우의 설계 용량이 계산되었고, 표 1에 나타났다.
표 2는 외장체에 의하여 둘러싸인 영역에 제공되는 집전체의 적층의 수에 대응하기 위한 샘플의 총 두께를 나타낸 것이다.
12종류의 샘플 각각을 위하여 제작된 3개의 샘플이 제작되었고, 10000번 반복 굴곡이 굴곡 시험기로 수행되었다. 그 후, 샘플은 압력 조절 기구를 갖는 용기(항온조)에서 물과 함께 24시간 120℃에서 유지되었고, 그리고, 각각의 샘플의 수분량은 Karl Fischer 수분계로 측정되었다. 표 1은 측정 결과를 나타낸 것이다. 표 1에서, "NG"란 3개의 샘플 중 적어도 하나가 100ppm을 넘는 수분량을 갖는 것을 의미한다.
또한, 도 21의 (A) 및 도 21의 (B)는 굴곡 시험기로 굴곡되는 샘플의 사진이다. 굴곡 시험기는 곡률 반경을 설정할 수 있다. 본 실시예에서, 굴곡의 곡률 반경의 최소값은 표 1에 나타낸 바와 같이, 30mm, 40mm, 60mm, 또는 100mm로 설정되었다.
표 1의 결과는 75mm 이하의 길이 및 3.4mm 이하의 두께를 갖는 셀이, 10000번 반복 굴곡 후에서도, 외장체의 약간의 대미지를 갖기 때문에, 물 배리어성을 유지하는 것을 나타낸다.
도 21의 (C)는 굴곡 시험기(1100)의 외관의 사진이다. 제작된 리튬 이온 이차 전지(1200)가 굴곡 시험기(1100)에 배치되었다. 또한, 리튬 이온 이차 전지(1200)가 2개의 유지판들(1101) 사이에 끼워졌고, 리튬 이온 이차 전지(1200)가 도 21의 (C)에서 파선으로 나타난다. 굴곡 시험기(1100)는 중앙부의 리튬 이온 이차 전지(1200) 아래에서, 암(1102)에 수직인 방향으로 연장되는 40mm의 곡률 반경을 갖는 원주 형상의 지지체(도시하지 않았음)를 포함한다. 굴곡 시험기(1100)는 좌우 방향으로 연장되는 암(1102)도 포함한다. 암(1102)의 단부는 유지판(1101)과 기계적으로 접속된다. 암(1102)의 단부를 위 또는 아래로 움직임으로써, 유지판(1101)을 지지체를 따라 굴곡할 수 있다. 리튬 이온 이차 전지(1200)의 굴곡 시험은 2개의 유지판들(1101) 사이에 끼워진 리튬 이온 이차 전지(1200)로 수행되었다. 따라서, 암(1102)의 단부를 위 또는 아래로 움직임으로써, 리튬 이온 이차 전지(1200)는 원주 형상의 지지체를 따라 반복적으로 굴곡할 수 있다. 구체적으로, 암(1102)의 단부를 아래로 내림으로써, 리튬 이온 이차 전지(1200)는 40mm의 곡률 반경으로 굴곡할 수 있다. 리튬 이온 이차 전지(1200)는 2개의 유지판들(1101) 사이에 끼워진 상태로 반복적으로 굴곡되기 때문에, 반복적으로 굴곡되는 힘이 제외되는 불필요한 힘이 리튬 이온 이차 전지(1200)에 인가되는 것을 방지할 수 있었다. 또한, 반복적으로 굴곡되는 힘은 리튬 이온 이차 전지(1200) 전체에 균일하게 인가할 수 있었다.
(실시예 3)
본 실시예에서, 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지 및 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지 각각의 굴곡에 필요한 하중의 측정 결과를 도 22의 (A) 및 도 22의 (B), 및 도 23의 (A) 및 도 23의 (B)를 참조하여 설명하겠다.
우선, 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지의 샘플 및 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지의 샘플을 준비하였다.
이차 전지의 구체적인 구조는 이하와 같다. 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 샘플에서, 한쪽 면에 양극 활물질층(1905)이 각각 제공된 6개의 양극 집전체(1904), 한쪽 면에 음극 활물질층(1903)이 각각 제공된 4개의 음극 집전체(1902), 및 6개의 세퍼레이터(1906)가 한쪽 면에 음극 활물질층(1903)이 각각 제공된 2개의 음극 집전체들(1902) 사이에 끼워졌다.
집전체의 양면에 활물질층이 제공된 샘플에서, 양면에 양극 활물질층(1905)이 제공된 3개의 양극 집전체(1904), 양면에 음극 활물질층(1903)이 제공된 2개의 음극 집전체(1902), 및 6개의 세퍼레이터(1906)가 한쪽 면에 음극 활물질층(1903)이 각각 제공된 2개의 음극 집전체들(1902) 사이에 끼워졌다.
도 22의 (A)는 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 샘플의 단면 개략도이다. 약 2mm의 두께를 갖는 이차 전지를 제작하기 위하여, 도 22의 (A)에 도시된 바와 같이, 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 음극 집전체(1902), 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 음극 집전체(1902), 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 및 음극 집전체(1902)가 이 순서대로 적층되었다.
도 22의 (B)는 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 샘플의 단면 개략도이다. 약 2mm의 두께를 갖는 이차 전지를 제작하기 위하여, 도 22의 (B)에 도시된 바와 같이, 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 음극 집전체(1902), 음극 활물질층(1903), 세퍼레이터(1906), 양극 활물질층(1905), 양극 집전체(1904), 양극 활물질층(1905), 세퍼레이터(1906), 음극 활물질층(1903), 및 음극 집전체(1902)가 이 순서대로 적층되었다.
다음에, 각각의 샘플은 곡면을 갖는 지그들(1400) 사이에 끼워졌고, 하중은 이하와 같이 시험기(1410)(EZ Graph, Shimadzu Corporation 제조)로 인가되었다: 지그(1401)는 곡률 반경이 약 40mm가 될 때까지 평탄한 샘플이 6mm/min.의 변위를 갖도록 지그(1402)를 향하여 이동하였다. 또한, 샘플은 리드 전극이 추출된 방향에 대하여 평행한 방향으로 만곡되었다.
도 23의 (A) 및 도 23의 (B)는 곡면을 갖는 지그(1400) 및 시험기(1410)의 모식도이다. 곡면을 갖는 지그(1400)에서, 만곡된 샘플(1420)의 내측 표면과 접촉되는 지그(1401)는 40mm의 곡률 반경을 갖는 볼록부를 갖고, 만곡된 샘플(1420)의 외측 표면과 접촉되는 지그(1402)는 42mm의 곡률 반경을 갖는 오목부를 갖는다.
도 23의 (A) 및 도 23의 (B)에서, X1은 지그(1401)의 상면과 지그(1402)의 상면 사이의 최대 거리이다. 도 23의 (B)에서, X2는 지그(1401)의 상면과 지그(1402)의 상면 사이의 최소 거리이고, ΔX는 지그(1401)가 실제로 이동하는 거리이고, X1과 X2 사이의 차이이다.
셀은 이하와 같이 만곡되었다: 만곡된 샘플의 내측 표면과 접촉되는 지그(1401) 및 만곡된 샘플의 외측 표면과 접촉되는 지그(1402)는 시험기(1410)와 접속되었다; 샘플(1420)은 외측 표면과 접촉되는 지그(1402)에 배치되었고, 도 23의 (A)의 화살표의 방향(압축 방향)으로 시험기(1410)로 지그들(1400) 사이에 끼워진 샘플(1420)에 하중이 인가되었다. 이런 방법으로, 도 23의 (B)에 도시된 바와 같이, 샘플의 굴곡이 곡률 반경이 40mm가 될 때까지 필요한 하중이 측정되었다.
도 24는 곡률 반경이 40mm가 될 때까지 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 샘플 및 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 샘플의 만곡이 필요한 하중의 측정 결과를 나타낸 것이다. 실선은 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 샘플의 결과를 가리키고, 일점 쇄선은 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 샘플의 결과를 가리킨다. 또한, 가로축에 나타난 "변위"는 샘플의 내측 표면과 접촉되는 지그들(1400)의 지그(1401)가 이동하는 거리이고, 도 23의 (B)의 ΔX를 나타낸다. 지그들(1400) 사이의 거리가 40mm이고, 샘플이 만곡되지 않으면 변위는 0mm이고, 샘플과 지그(1400)의 접촉 면적이 최대값이 되고, 측정이 종료되면, 변위는 40mm이다. 변위는 변위량 및 이동 거리 등이라고 말할 수도 있다.
도 24의 그래프에 나타낸 바와 같이, 각각의 샘플의 만곡에 필요한 하중은 어떤 변위에서 급속히 증가를 시작한다. 이것은 양극 및 음극의 탭부 등의 얇은 부분이 우선 만곡되었고, 그리고, 활물질층을 포함하는 두꺼운 부분이 만곡되었기 때문이다.
도 24에 나타난 결과는 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지가 집전체의 양면에 활물질층이 제공된 전극을 포함하는 이차 전지와 비교하여 작은 하중으로 만곡되는 것을 나타낸다. 이것은 서로 접촉되는 금속 표면들이 낮은 마찰력이기 때문에 서로 용이하게 미끄러지기 때문이다. 이 결과는 집전체의 한쪽 면에 활물질층이 제공된 음극을 포함하는 이차 전지가 용이하게 만곡되는 것을 나타낸다.
(실시예 4)
본 실시예에서, 상이한 두께를 갖는 얇은 이차 전지를 만곡하기 위한 하중의 측정 결과에 대하여 설명하겠다.
우선, 2개의 샘플(A), 2개의 샘플(B), 및 2개의 샘플(C)이 제작되었다. 샘플(A)에서는 2개의 층이 적층되고(두께: 1.5mm), 샘플(B)에서는 6개의 층이 적층되고(두께: 2.5mm), 샘플(C)에서는 10개의 층이 적층(두께: 3.4mm)되었다. 또한, "2개의 층이 적층되었다"란 2개의 양극 및 2개의 음극이 적층되었다는 것을 의미한다.
적층의 수를 제외하여, 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C)에, 75mm의 길이 및 60mm의 폭을 갖는 실시예 2의 샘플의 제작 조건을 사용하였다. 표 3은 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C)의 조건을 나타낸 것이다.
다음에, 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C) 각각이 곡면을 갖는 지그들(1400) 사이에 끼워졌고, 하중은 이하와 같이 시험기(1410)(EZ Graph, Shimadzu Corporation 제조)로 인가되었다: 지그(1401)는 곡률 반경이 약 40mm가 될 때까지 평탄한 샘플이 6mm/min.의 변위를 갖도록 지그(1402)를 향하여 이동하였다. 또한, 셀은 리드 전극이 추출된 방향에 대하여 평행한 방향으로 만곡되었다.
하중은 실시예 3에서 사용된 것과 동일한 시험기 및 지그로 측정되었다.
도 25의 (A)는 곡률 반경이 40mm가 될 때까지의 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C)의 만곡에 필요한 하중의 측정 결과를 나타낸 것이다. 실선은 샘플(A)(적층의 수: 2, 두께: 1.5mm)의 결과를 가리키고, 파선은 샘플(B)(적층의 수: 6, 두께: 2.5mm)의 결과를 가리키고, 점선은 샘플(C)(적층의 수: 10, 두께: 3.4mm)의 결과를 가리킨다. 그래프의 간략화를 위하여, 도 25의 (A)는 하나의 샘플(A), 하나의 샘플(B), 및 하나의 샘플(C)의 결과를 나타낸다.
도 25의 (A)의 그래프에 나타낸 바와 같이, 각각의 샘플의 만곡에 필요한 하중은 어떤 변위에서 급속히 증가를 시작한다. 이것은 우선 양극 및 음극의 탭부 등의 얇은 부분이 만곡되었고, 그리고, 활물질층을 포함하는 두꺼운 부분이 만곡되기 때문이다.
도 25의 (A)의 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C)의 곡선의 경사가 급속히 증가를 시작하는 점(곡선의 경사가 6N/mm를 넘는 점)이 활물질층을 포함하는 두꺼운 부분의 만곡에 필요한 하중의 값이라고 간주된다. 도 25의 (B)에서, 샘플(A), 샘플(B), 및 샘플(C) 각각에서 경사가 6N/mm를 넘는 점을 플롯하고, 가로축은 샘플의 두께를 나타낸다.
도 25의 (B)로부터 분명한 바와 같이, 샘플이 두꺼울수록, 샘플의 만곡에 필요한 하중이 더 많아지고, 구체적으로, 활물질층을 포함하는 두꺼운 부분의 만곡에 필요한 하중이 더 많아진다.
10: 필름, 10a: 필름, 10b: 필름, 11: 필름, 11a: 필름, 11b: 필름, 12: 양극 집전체, 13: 세퍼레이터, 14: 음극 집전체, 15: 밀봉층, 16: 리드 전극, 17: 열 압착 영역, 18: 양극 활물질층, 19: 음극 활물질층, 20: 전해액, 21: 영역, 22: 필름, 23: 필름, 24: 필름, 30: 접착층, 40: 이차 전지, 50: 필름, 51: 필름, 52: 필름, 53: 엠보싱 롤, 54: 롤, 55: 엠보싱 롤, 56: 엠보싱 롤, 57: 엠보싱 롤, 58: 엠보싱 롤, 60: 방향, 70: 구성 요소, 71: 필름, 72: 필름, 72a: 필름, 72b: 필름, 72c: 필름, 80: 평면, 90: 평면, 101: 유리판, 102a: 음극 활물질층, 102b: 음극 활물질층, 103: 음극 집전체, 103a: 음극 집전체, 103b: 음극 집전체, 104: 세퍼레이터, 105a: 양극 활물질층, 105b: 양극 활물질층, 106: 양극 집전체, 107a: 음극 활물질층, 107b: 음극 활물질층, 108: 음극 집전체, 108a: 음극 집전체, 108b: 음극 집전체, 109: 하중, 110: 수평 방향, 120: 클립, 1100: 시험기, 1101: 유지판, 1102: 암, 1200: 리튬 이온 이차 전지, 1301: 세로 줄무늬 패턴, 1302: 가로 줄무늬 패턴, 1400: 지그, 1401: 지그, 1402: 지그, 1410: 시험기, 1420: 샘플, 1700: 곡면, 1701: 평면, 1702: 곡선, 1703: 곡률 반경, 1704: 곡률 중심, 1800: 곡률 중심, 1801: 필름, 1802: 곡률 반경, 1803: 필름, 1804: 곡률 반경, 1805: 전극 및 전해액, 1901: 외장체, 1902: 음극 집전체, 1903: 음극 활물질층, 1904: 양극 집전체, 1905: 양극 활물질층, 1906: 세퍼레이터, 7100: 휴대 전화기, 7101: 하우징, 7102: 표시부, 7103: 조작 버튼, 7104: 축전 장치, 7105: 리드 전극, 7106: 집전체, 7400: 휴대 전화기, 7401: 하우징, 7402: 표시부, 7403: 조작 버튼, 7404: 외부 접속 포트, 7405: 스피커, 7406: 마이크로폰, 7407: 축전 장치, 7408: 리드 전극, 7409: 집전체, 7600: 청소기, 7601: 리드 전극, 7602: 리드 전극, 7603: 조작 버튼, 7604: 축전 장치, 7605: 축전 장치, 7606: 표시부, 8021: 충전 장치, 8022: 케이블, 8100: 자동차, 8101: 헤드라이트, 및 8200: 자동차.
본 출원은 2014년 5월 29일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-111114의 일본 특허 출원, 2014년 6월 27일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-133121의 일본 특허 출원, 2014년 12월 26일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-264017의 일본 특허 출원, 2015년 1월 14일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2015-005404의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
본 출원은 2014년 5월 29일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-111114의 일본 특허 출원, 2014년 6월 27일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-133121의 일본 특허 출원, 2014년 12월 26일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-264017의 일본 특허 출원, 2015년 1월 14일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2015-005404의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
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- 제1항에 따른 전자 장치.
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|---|---|---|---|---|
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| WO2016160703A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Harrup Mason K | All-inorganic solvents for electrolytes |
| US10686167B2 (en) | 2015-07-31 | 2020-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device, battery management unit, and electronic device |
| KR102514594B1 (ko) * | 2015-08-13 | 2023-03-27 | 삼성전자주식회사 | 유연한 전기화학소자용 외장 포장재 및 이를 포함하는 전기화학소자 |
| KR102394696B1 (ko) * | 2015-08-20 | 2022-05-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 및 그 제조 방법 |
| WO2017072621A1 (en) | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Battery and method for manufacturing battery |
| JP6890956B2 (ja) | 2015-12-10 | 2021-06-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置及び電子機器 |
| KR20170101120A (ko) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 축전 장치, 전지 제어 유닛 및 전자 기기 |
| JP6771292B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2020-10-21 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | フレキシブル二次電池用集電体、フレキシブル二次電池用電極、フレキシブル二次電池用電極積層組立体、フレキシブル二次電池およびフレキシブル二次電池用電極の製造方法 |
| US9837682B1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-12-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Variable layer thickness in curved battery cell |
| US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
| WO2018071009A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Protective device for electronic device |
| CN110024200B (zh) | 2016-12-02 | 2023-07-18 | 株式会社半导体能源研究所 | 蓄电装置及电子设备 |
| CN106887541B (zh) * | 2017-03-24 | 2020-10-27 | 联想(北京)有限公司 | 一种柔性电池的制造设备、方法及辊压治具 |
| WO2019009512A1 (ko) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플렉서블 이차 전지용 외장재 및 이를 포함하는 플렉서블 이차 전지 |
| US10971780B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-04-06 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Releasable battery package |
| US20210249719A1 (en) * | 2018-06-15 | 2021-08-12 | Amogreentech Co., Ltd. | Flexible battery and method for forming pattern of flexible battery |
| US11217825B2 (en) * | 2018-06-26 | 2022-01-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All solid-state battery, resin applicator, and method for producing all solid-state battery |
| CN109064894B (zh) * | 2018-08-10 | 2020-08-07 | 云谷（固安）科技有限公司 | 滑移膜层和显示面板以及滑移膜层的制备方法 |
| CN109411643B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-09-14 | 宁德新能源科技有限公司 | 电池组 |
| KR20200143952A (ko) | 2019-06-17 | 2020-12-28 | 주식회사 리베스트 | 전기화학 셀 및 이에 구비되는 외장재 |
| JP7273777B2 (ja) * | 2020-11-18 | 2023-05-15 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 電極外装体の製造方法 |
| JP2023551799A (ja) * | 2021-11-03 | 2023-12-13 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 曲がった形状の電池セル |
| WO2023100018A1 (ja) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池および電子機器 |
| CN115117521A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-27 | 宁德新能源科技有限公司 | 壳体、弧形电池及用电设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005157317A (ja) | 2003-10-28 | 2005-06-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び通信システム |
Family Cites Families (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132247A (en) | 1980-03-19 | 1981-10-16 | Tamura Electric Works Ltd | Roll paper supporting structure of paper driving-out apparatus |
| JPS5753258U (ko) | 1980-09-10 | 1982-03-27 | ||
| JPS58197655A (ja) | 1982-05-12 | 1983-11-17 | Tomoyuki Aoki | 電池 |
| JPS59103163A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-14 | Casio Comput Co Ltd | シ−ト状小型電子機器 |
| JPS59189554A (ja) | 1983-04-09 | 1984-10-27 | Tomoyuki Aoki | 可撓性薄型電池 |
| JPH076771A (ja) | 1993-06-16 | 1995-01-10 | Yuasa Corp | フィルム電池及びその製造方法 |
| JPH11154495A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-08 | Toshiba Battery Co Ltd | シート状電池 |
| JP3850977B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2006-11-29 | 三洋電機株式会社 | 高分子固体電解質電池の製造方法 |
| JP4092669B2 (ja) * | 1998-04-27 | 2008-05-28 | ソニー株式会社 | 固体電解質二次電池 |
| JP2000173559A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Tokai Rubber Ind Ltd | 薄型電池用袋体 |
| JP4171855B2 (ja) * | 1999-08-06 | 2008-10-29 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | 電池 |
| JP2001093581A (ja) | 1999-09-28 | 2001-04-06 | Sony Corp | 編込み型バッテリ及びこの編込み型バッテリを備えるバッテリウェア |
| JP2001266894A (ja) | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Sony Corp | 電池用電極及びこれを用いた非水電解質電池 |
| JP2002063938A (ja) | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Sony Corp | 二次電池及びその製造方法 |
| JP4053802B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2008-02-27 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気化学デバイス |
| JP3730981B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2006-01-05 | Ｎｅｃラミリオンエナジー株式会社 | フィルム外装電池および組電池 |
| US8884845B2 (en) | 2003-10-28 | 2014-11-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and telecommunication system |
| JP4424053B2 (ja) | 2004-04-28 | 2010-03-03 | トヨタ自動車株式会社 | ラミネート型二次電池、およびその組電池 |
| JP2005332591A (ja) | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Fuji Xerox Co Ltd | フレキシブル電池及び発電方法 |
| JP4661124B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | シート材型電池、シート材型電池を組み合わせた組電池及びシート材型電池の製造方法 |
| JP2006172773A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 薄型電池 |
| JP4819399B2 (ja) | 2005-05-26 | 2011-11-24 | 日本電気株式会社 | 薄型電池 |
| JP4649294B2 (ja) | 2005-08-30 | 2011-03-09 | 株式会社東芝 | 非水電解質電池および携帯情報機器 |
| JP4984553B2 (ja) | 2006-01-30 | 2012-07-25 | ソニー株式会社 | 二次電池用負極及びそれを用いた二次電池 |
| JP4869740B2 (ja) | 2006-03-02 | 2012-02-08 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 積層型リチウムイオン電池およびその製造方法、並びに積層体 |
| EP2025023B1 (en) | 2006-04-18 | 2020-07-15 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Flexible energy storage devices |
| US7764046B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-07-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and semiconductor device provided with the power storage device |
| JP5380798B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2014-01-08 | 日産自動車株式会社 | 二次電池 |
| KR100917734B1 (ko) * | 2007-07-19 | 2009-09-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 파우치형 리튬 이차전지 |
| JP2009117255A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池、組電池および車両 |
| JP4504457B1 (ja) * | 2009-07-28 | 2010-07-14 | 株式会社フジクラ | 色素増感太陽電池の封止用積層シート及びこれを用いた色素増感太陽電池の製造方法 |
| JP2011100623A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | 積層型電池 |
| JP5426771B2 (ja) | 2010-06-29 | 2014-02-26 | パナソニック株式会社 | 薄型フレキシブル電池 |
| JP5396349B2 (ja) | 2010-08-10 | 2014-01-22 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 二次電池 |
| JP2012113843A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Sony Corp | 電池およびその製造方法、バッテリユニット、ならびにバッテリモジュール |
| CN103081209B (zh) | 2011-04-11 | 2016-08-10 | 松下知识产权经营株式会社 | 薄型电池及电池装置 |
| JP5753258B2 (ja) | 2011-04-11 | 2015-07-22 | パナソニック株式会社 | フレキシブル電池、及びその製造方法 |
| JP5782889B2 (ja) * | 2011-07-20 | 2015-09-24 | 凸版印刷株式会社 | 電池用容器及びそれを具備したリチウムイオン電池 |
| JP5838322B2 (ja) | 2011-08-29 | 2016-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 薄型電池 |
| JP5838323B2 (ja) | 2011-08-29 | 2016-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池包装体 |
| US9487880B2 (en) | 2011-11-25 | 2016-11-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Flexible substrate processing apparatus |
| CN102522595B (zh) * | 2011-12-31 | 2014-07-16 | 董相盛 | 一种柔性薄膜锂离子电池及其制备方法 |
| JP5719859B2 (ja) | 2012-02-29 | 2015-05-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置 |
| JP6181948B2 (ja) | 2012-03-21 | 2017-08-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置及び電気機器 |
| JP6495570B2 (ja) | 2012-03-23 | 2019-04-03 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置 |
| US9735443B2 (en) | 2012-04-17 | 2017-08-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and method for manufacturing the same |
| DE102012213111B4 (de) * | 2012-07-26 | 2016-04-14 | Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh | Verfahren und Anordnung zur effizienten Herstellung von Folienstapeln zur Bildung einer Lithium-Ionen-Batteriezelle |
| JP2014060016A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Nec Energy Devices Ltd | 電池の製造方法 |
| KR101473312B1 (ko) | 2013-05-31 | 2014-12-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉시블 터치스크린패널과 그것을 구비한 플렉시블 디스플레이 장치 |
| TWI633693B (zh) | 2013-10-22 | 2018-08-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 二次電池及電子裝置 |
| US20150140397A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Multilayer film, exterior material for secondary battery, secondary battery, and electronic device |
| KR101590997B1 (ko) | 2014-01-13 | 2016-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 불활성 입자가 코팅되어 있는 전극조립체를 포함하는 전지셀 |
| CN103824986B (zh) * | 2014-03-20 | 2015-12-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 柔性电池组及其制造方法 |
| KR102211368B1 (ko) * | 2014-05-09 | 2021-02-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 가요성 이차 전지 |
| KR102409800B1 (ko) * | 2014-05-29 | 2022-06-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 이차 전지 및 전자 장치 |
-
2015
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2024
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005157317A (ja) | 2003-10-28 | 2005-06-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び通信システム |
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| KR102472113B1 (ko) | 집전체, 이차 전지, 전자 기기, 및 그 제작 방법 | |
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