TW201230444A - Method for manufacturing lithium rechargeable battery, layer-built cell battery, and complex - Google Patents

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Yasuo Takeda
Nobuyuki Imanishi
Takahito Itoh
Takahiro Uno
Akira Itsubo
Eiichi Nomura
Shigemitsu Katoh
Kiyotsugu Okuda
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201230444 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具備1個以上之電池單元之鋰二次電 池之製造方法、組合2個以上之鋰二次電池之積層電池之 製造方法及集電體與電極端子與外包裝膜一體化之複合體 之製造方法。 ‘ 【先前技術】 有以外包裝膜密封電池單元之鋰二次電池。於該鋰二次 電池中,正極集電體、正極活性物質層、電解質層、負極 /舌f生物質層及負極集電體積層而構成電池單元,電池單元 以外包裝膜密封。於該鋰二次電池中設置有露出在外部之 正極端子及負極端子。 例如,於專利文獻丨之鋰二次電池(聚合物鋰離子二次電 池)中,於正極集電體及負極集電體之表面分別形成正極 活性物質層及負極活性物質層,製作正極集電體與正極活 性物質層—體化之正極侧複合體及負極集電體與負極活性 物質層—體化之負極側複合體(段落0007)。於正極集電體 及負極集電體上分別連接正極端子及負極端子(引線)(段落 0008)。於正極側複合體與負極侧複合體之間配置電解質 (4又落0008)。正極集電體、正極活性物質層、電解質 層、負極活性物質層及負極集電體之積層體係以外包裝膜 (層壓膜)密封(段落0008)。 ί專利文獻2之鐘二次電池中’於正極集電體及負極集 電體之表面分別形成正極活性物質層及負極活性物質層, 160674.doc 201230444 製作正極集電體與正極活性物質層―體化之正極側複合體 (正極)及負極集電體與負極活性物質層一體化之負極側複 合體(負極)(段落0044)。於正極集電體及負極集電體上分 別連接正極端子(正極引線)及負極端子(負極引線)(段落 0048)。於正極側複合體與負極側複合體之間配置電解質 層(段落0048)。正極集電體、正極活性物質層、電解質 層、負極活性物質層及負極集電體之積層體係以對折之外 包裝膜(複合膜)密封(段落0049)。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本專利特開平號公報 專利文獻2 :日本專利特開平號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 於專利文獻1及2之链.二次電池中,若正極集電體、負極 集電體、正極端子及負極端子不具有充分之強度,則於鋰 二次電池之製造中該等易於損傷。故而,難以使該等薄化 及輕型化。其中’正極端子及負極端子於鋰 二次電池之製 造後亦易於損傷,難以不使用導電體箔、導電體板、塑膠 片等增強材加以增強而使正極端子及負極端子變薄。因 此,於專利文獻1及2之鋰二次電池中,難以提高體積能量 密度及重量能量密度。 又,於專利文獻1及2之鋰二次電池中,正極集電體 '正 極活性物質層、電解質層、負極活性物質層及負極集電體 ◎ 160674.doc 201230444 之積層體分別單個密封,亦難以提高生產性。 本發明係為了解決該等問題而成者。本發明之目的在於 提供一種鋰二次電池之體積能量密度及重量能量密度得以 提高的鋰二次電池之製造方法。較理想的是,本發明以提 高鋰二次電池之生產性為目的。 解決問題之技術手段 本發明之第1至第14之態樣係面向於具備1個以上之電池 單元之鋰二次電池之製造方法。 (1)根據本發明之第1態樣,第丨導電體層之整體形成於 第1外包裝膜之第1接合面,製作第1導電體層與第t外包裝 膜一體化之第1複合體。將第丨極之活性物質材料及電解質 材料與第1極之集電體對準平面位置而依序印刷,使第1極 之活性物質前驅體層及電解質前驅體層依序附加於第^複 口體上。一起或分別進行第丨極之活性物質前驅體層及電 解質前驅體層之交聯處理,使第丨極 丨又矛i雄又/古性物質前驅體層 及電解質前驅體層分別韓拖兔筮 』得換為第1極之活性物質層及電解 質層。 =外初第2導電體層之整體形成於第2外包震膜之第2接 二。 2導電體層與第2外包裝膜-體化之第2複合 體。將第2極之活性物質材料盘黛 w ^ , 4一第2極之集電體對準平面位 置而加以印刷,使第2極之活 合體上。盘笛α 初買月】驅體層附加於第2複 口遐上。與第1極之活性物 之夺聛老抑 買引驅體層及電解質前驅體層 之乂.處理一起或分別進杆坌 交聯處理,#笛化 性物f前驅體層之 乂哪〜理,使第2極之活性物暂此 物貝則驅體層轉換為第2極之活 I60674.doc
S 201230444 性物質層。 繼而’使第1接合面與第2接合面相對面,貼合第1貼合 區域與第2貼合區域,使第1外包裝膜與第2外包裝膜接 合,電池單元得以密封。貼合第1貼合區域與第2貼合區域 時’對準第1極之集電體、第1極之活性物質層、電解質 層、第2極之活性物質層及第2極之集電體的平面位置。 第1導電體層具備電池單元之第丨極之集電體及與第丄極 之集電體電氣連接之第1極之電極端子。第2導電體層具備 電池單元之第2極之集電體及與第2極之集電體電氣連接之 第2極之電極端子。第丨極之集電體處於第丨貼合區域之内 部,第1極之電極端子之至少一部分處於第丨貼合區域之外 部。第2極之集電體處於第2貼合區域之内部,第2極之電 極端子之至少一部分處於第2貼合區域之外部。第丨外包裝 膜及第2外包裝膜具有可撓性及阻隔性。 於第1極之活性物質材料中,混合有鋰離子傳導性之聚 合物電解質之交聯前前驅體與第丨極之活性物質。第2極之 活性物質材料中,混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質之 交聯前前驅體與第2極之活性物質。電解質材料包含鋰離 子傳導性之聚合物電解質之交聯前前驅體。 (2)根據本發明之第2態#,於本發明之第】態樣中,除 上述電解質前驅體層(第i電解質前驅體層)及電解質層(第工 電解質層)外’㈣成第2電解f前驅體層及第2電解質 層。即’第2極之活性物質前驅體層附加於第2複合體上 後’與第2極之集電體對準平面位置而印刷電解質材料, 160674.doc 201230444 使第2電解質前驅體層附加於第2複合體上。一起或分別進 行第2極之活性物質前驅體層及第2電解質前驅體層之交聯 處理’使第2極之活性物質前驅體層及第2電解質前驅體層 分別轉換為第2極之活性物質層及第2電解質層。 (3) 根據本發明之第3態樣,於本發明之第丨或第2態樣 中,鋰二次電池具備2個以上之電池單元或2個以上之並聯 電池單7G群。第1導電體層及第2導電體層進而分別具備第 1串聯配線及第2串聯線。第i串聯配線及第2串聯配線串 列連接2個以上之電池單元或2個以上之並聯電池單元群。 (4) 根據本發明之第4態樣,於本發明之第丨或第2態樣 中,鋰二次電池具備2個以上之電池單元或2個以上之_聯 電池單元群。第1導電體層及第2導電體層進而分別具備第 1並聯配線及第2並聯配線。第!並聯配線及第2並聯配線並 列連接2個以上之電池單元或2個以上之串聯電池單元群。 (5) 根據本發明之第5態樣,於本發明之第丨至第*之任一 態樣中,貼合第1貼合區域與第2貼合區域前,切割第i外 包裝膜及第2外包裝膜。留下第!極之電極端子與第i外包 裝膜之重疊部分,將處於苐1貼合區域之外部之第丨外包裝 膜自第1複合體除去。留下第2極之電極端子與第2外包裝 膜之重豐部分,將處於第2貼合區域之外部之第2外包裝膜 自第2複合體除去。第1外包裝膜於第1極之活性物質層及 電解質層形成之前或之後切割。第2外包裝膜於第2極之活 性物質詹形成之前或之後切割。 (6)根據本發明之第6態樣,於本發明之第丨至第5之任一
160674.doc S 201230444 態樣中’將分散有導電體粒子之漿料印刷於第ι接合面及 第2接合面,形成第1導電體層及第2導電體層。 (7) 根據本發明之第7態樣,於本發明之第1至第6之任一 態樣中,第1外包裴膜及第2外包裝膜為網狀膜(web),於 在延伸方向上移行之外包裝膜及D外包裝膜上分別反 覆形成第1導電體層及第2導電體層。 (8) 根據本發明之第8態樣,第丨導電體層之整體形成於 外包裝膜之接合面之第丨導電體層形成區域,第2導電體層 之整體形成於接合面之第2導電體層形成區域,製作第1導 電體層與第2導電體層與外包裝膜一體化之複合體。將第i 極之活性物質材料與第丨極之集電體對準平面位置而加以 印刷,使第1極之活性物質前驅體層附加於複合體上。將 電解質材料與第i極之集電體對準平面位置而加以印刷, 使電解質前驅體層附加於複合體上。將第2極之活性物質 材料與第2極之集電體對準平面位置而加以印刷,使第2極 之活性物質前驅體層附加於複合體上。一起或分別進行第 1極之活性物質前驅體層、電解質前驅體層及第2極之活性 物質前驅體層之交聯處理,使第i極之活性物質前驅體 層、電解質前驅體層及第2極之活性物質前驅體層吩別轉 換為第1極之活性物質層、電解質層及第2極之活性物質 層。於第1極之活性物質材料中,混合有鋰離子傳導性之 聚合物電解質之交聯前前驅體與第i極之活性物質。於第2 極之活性物質材料中,混合有链離子傳導性之聚合物電解 質之父聯前前驅體與第2極之活性物質。電解質材料包含 160674.doc 201230444 鋰離子傳導性之聚合物電解質之交聯前前驅體。 繼而’於將第1導電體層形成區域與第2導電體層形成區 域隔開之線之位置上以接合面為内側將外包裝膜摺疊,貼 口第1貼σ區域與第2貼合區域’使外包裝膜接合,電池單 密封。貼合第i貼合區域與第2貼合區域時,對準第 1極之集電體、第工極之活性物質層、電解質層、第2極之 活性物質層及第2極之集電體的平面位置。 第1導電體層具備電池覃开夕楚 电也皁70之第1極之集電體及與第1極 之集電體電氣連接之第1極之電極端子。第i極之集電體處 於第1貼合區域之内部’第1極之電極端子之至少一部分處 於第1貼合區域之外部。第2導電體層具備電池單元之第2 極之集電體及與第2極之集電體電氣連接之第2極之電極端 子。第2極之集電體處於第2貼合區域之内部,第2極之電 極端子之至少一部分處於第2貼合區域之外部”卜包裝膜 具有可撓性及阻隔性。 (9)根據本發明之第9離檨,於士& 匕樣於本發明之第8態樣中,除 電解質前驅㈣(第i電解質前驅體層)及電解質層(第丄 電解質層)外,亦形成第2電解質前驅體層及第2電解質 層。即,第2極之活性物質前驅體層附加於複合體上後, 將電解質材料與第2極之集電體對準平面位置而加以印 刷,使第2電解質前驅體層附加於複合體上。一起或分別 進行第1極之活性物質前驅體層H解質前驅體層、第 2極之活性物f前驅體層及第2電解質前驅體層之交聯處 理,使弟1極之活性物質前驅體層、第1電解質前驅體層、 160674.doc 201230444 第2極之活性物質前驅體層及第2電解質前驅體層分別轉換 為第1極之活性物質層、第1電解質層、第2極之活性物質 層及第2電解質層。 (10)根據本發明之㈣態樣,於本發明之第8或第9離樣 中,鋰二次電池具備2個以上之電池單元或2個以上之二聯 電池單元群。第1導電體層及第2導電體層進而分別具備第 1串聯配線及第2串聯配線。第!串聯配線及第2串聯配線串 列連接2個以上之電池單元或2個以上之並聯電池單元群。 οι)根據本發明之川態樣,於本發明之第8或第9離樣 中,鋰二次電池具備2個以上之電池單元或2個以上之=聯 電池單元群。第i導電體層及第2導電體層進而分別具備第 1並聯配線及第2並聯配線。第!並聯配線及第2並聯配線並 列連接2個以上之電池單元或2個以上之串聯電池單元群。 (12) 根據本發明之第12態樣,於本發明之第8至第η之任 一態樣中’貼合第1貼合區域與第2貼合區域前,切割外包 裝膜。留下第丨極之電極端子與外包裝膜之重疊部分及第2 極之電極端子與外包裝膜之重疊部分,將處於第i貼合區 域及第2貼合區域之外部之外包裝膜自複合體除去。外包 裝膜於第1極之活性物質層、電解質層及第2極之活性物質 層形成之前或之後切割。 (13) 根據本發明之第13態樣,於本發明之第8至第^之 任一態樣中,將分散有導電體粒子之漿料印刷於第丨接合 面及第2接合面,形成第丨導電體層及第2導電體層。 (14) 根據本發明之第14態樣,於本發明之第8至第。之 160674.doc 201230444 任一態樣中’外包裝膜為網狀膜,於在延伸方向移行之外 包裝膜上反覆形成第1導電體層及第2導電體層。 本發明之第15及第16態樣面向於組合2個以上之裡二次 電池之積層電池之製造方法。 (15)根據本發明之第15態樣,藉由本發明之第丨至第14 之任一態樣之鋰二次電池之製造方法,製造切離之2個以 上之經二次電池。將2個以上之鋰二次電池重合,藉由最 外包裝膜而密封。 (16)根據本發明之第16態樣,藉由本發明之第1至第Μ 之任一態樣之鋰二次電池之製造方法,製造相連之2個以 上之鋰二次電池。將2個以上之鋰二次電池以2形彎折重 合,藉由最外包裝膜而密封。 本發明之第17態樣係關於集電體與電極端子與外包裝臈 一體化之複合體之製造方法。 、 (17)根據本發明之第17態樣’導電體層之整體形成於外 包裝膜之接合面,導電體層與外包裝膜―體化。導電體層 具備電池單it之集電體及與集電體電氣連接之電極端子。 集電體處於貼合區域之内部,電極端子之至少一部分處於 貼合區域之外部。外包裝膜經切割,留下電極端;:= 裝膜之重疊部分’將處於貼合區域之外部之外包裝膜 合體除去。外包裝膜具有可撓性及阻隔性。 (18)根據本發明之第18 於第1外包裝膜之第1接合 裝膜一體化之第1複合體。 態樣,第1導電體層之整體形成 面,製作第1導電體層與第1外包 將第1極之活性物質材料及電解 160674.doc
S 201230444 質材料與第m之集電體對準平面位置而依序印刷, 極之活性物質層及電解制依序附加於第】複合體上。 另外,第2導電體層之整體形成於第2外包裝膜 合面,製作第2導電體層與第2外包裝膜一體化之第2複人 體。將第2極之活性物f材料與第2極之集電體對準平面: 置而加以印刷,使第2極之活性物質層附加於第2複合體 上。 繼而,使第1接合面與第2接合面相對面,貼合第i貼合 區域與第2貼合區域,使第丨外包裝膜與第2外包裝膜接 合’電池單元得以密封。貼合第!貼合區域與第2貼合區域 時’對準第1極之集電體、第i極之活性物質I、電解質 層、第2極之活性物質層及第2極之集電體的平面位置。 第iv電體層具備電池單元之第1極之集電體及與第1極 之集電體電氣連接之第1極之電極端子。第2導電體層耳備 電池單元之第2極之集電體及與第2極之集電體電氣連接之 第2極之電極端子。第丨極之集電體處於第丨貼合區域之内 部,第1極之電極端子之至少一部分處於第丨貼合區域之外 部。第2極之集電體處於第2貼合區域之内部,第2極之電 極端子之至少一部分處於第2貼合區域之外部。第丨外包砮 膜及第2外包裝膜具有可撓性及阻隔性。 於第1極之活性物質材料中,混合有鐘離子傳導性之变 合物電解質與第1極之活性物質。於第2極之活性物質材料 中’混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質與第2極之活性 物質。電解質材料包含裡離子傳導性之聚合物電解質。 160674.doc 12 201230444 (19)根據本發明之第19離描楚 矛m、樣,第1導電體層之整體形成 於外包裝膜之接合面之第1邕雪 導電體層形成區域,第2導電體 層之整體形成於接合面之第2婁 心弟2導電體層形成區域,製作第1 導電體層與第2導電體層與外包裝膜-體化之複合體。將 第1極之活性物質材料與第1極之集電體對準平面位置而加
以印刷’使第1極之活性物暂爲|人、A r物質層附加於複合體上。將電解 質材料與第1極之集電體對準 电肢耵+十面位置而加以印刷,使電 解質層附加於複合體上0將笛9 將第2極之活性物質材料與第2極 之集電體對準平面位置而加以印刷,㈣2極之活性物質 層附加於複合體上。於第i極之活性物f材料中,混合有 鐘離子傳導性之聚合物電解f與第i極之活性物質。於第2 極之活性物質材料中,混合有鋰離子傳導性之聚合物電解 質與第2極之活性物質。電解質材料包含鋰離子傳導性之 聚合物電解質。 繼而,於將第1導電體層形成區域與第2導電體層形成區 域隔開之線之位置上以接合面為内側將外包裝膜摺疊,貼 合第i貼合區域與第2貼合區域,使夕卜包裝膜接合,電池單 元得以密封。貼合第丨貼合區域與第2貼合區域時,對準第 1極之集電體、第1極之活性物質層、電解質層、第2極之 活性物質層及第2極之集電體的平面位置。 第1導電體層具備電池單元之第丨極之集電體及與第1極 之集電體電氣連接之第1極之電極端子。第1極之集電體處 於第1貼合區域之内部,第1極之電極端子之至少一部分處 於第1貼合區域之外部。第2導電體層具備電池單元之第2 160674.doc •13· 201230444 極之集電體及與第2極之集電體電氣連接之第2極之電極端 子。第2極之集電體處於第2貼合區域之内部,第2極之電 極端子之至少一部分處於第2貼合區域之外部。外包裝膜 具有可撓性及阻隔性。 發明之效果 根據本發明之第1態樣,第i導電體層與第i外包裝膜重 叠’第2導電體層與第2外包裝膜重#,即使第旧之集電 體、第1極之電極端子、第2極之集電體及第2極之電極端 子變薄亦難以損傷。藉此m池得以小型化及輕型 ^ ’鋰二次電池之體積能量密度及重量能量密度得以提 南。又’第1極之活性物質層、電解質層及第2極之活性物 質層係藉由印刷而形成,從而提高鋰二次電池之生產性。 根據本發明之第8態樣,第1導電體層及第2導電體層與 外包裝膜重疊’即使第!極之集電體、第咕之電極端子、 第極之集電體及第2極之電極端子變薄亦難以損傷。藉 此,鋰二次電池得以小型化及輕型化,鋰二次電池之體積 能量密度及重量能量密度得以提高。又,第丨極之活性物 質層、電解質層及第2極之活性物質層係藉由印刷而形 成’從而提高鐘二次電池之生產性。 根據本發明之第2或第9態樣,貼合第!貼合區域與第2貼 合區域時,包含相同材質之第1電解質層與第2電解質層確 實地接合,從而抑制由於不確實之接合而產生之界面之影 響’使電池單元之特性變得均一。 根據本發明之第3或第1〇態樣,可不妨礙鋰二次電池之 I60674.doc •14· 201230444 小型化及輕型化而串列連接2個以上之電池單元或2個以上 之並聯電池單元群。 根據本發明之第4或第11態樣,可不妨礙鋰二次電池之 小型化及輕型化而並列連接2個以上之電池單元或2個以上 之串聯電池單元群。 根據本發明之第6或第13態樣,多個第丨導電體層及第2 书體層連只形成,可應用卷轴式(r〇H 製程,從而 提高鋰二次電池之生產性。 根據本發明之第7或第14態樣,第!導電體層同時形成, 第2導電體層同時形成,從而提高鋰二次電池之生產性。 根據本發明之第15或第16發明,電池單元經雙層密封, 從而提高密封性能。 根據本發明之第17態樣,導電體層與外包裝膜重疊,即 使集電體&電極端子變薄亦難以損冑。藉此,#合體得以 薄化及輕型化。 該等及該等料之本發明之目的、特徵、態樣及優點, 與隨附圖式一起考慮時藉由下述本發明之詳細說明而更明 白。 【實施方式】 於第1實施形態至第5實施形態中,說明具備“固以上之 電池單凡之鋰二次電池及其製造方法β於第6實施形態及 第7實施形態中,說明组合2個以上之鋰二次電池之積層電 池及其製造方法。於第8實施形態中,說明第丨實施形態至 第5實施形態之正極活性物質層、電解質層及負極活性物 s 160674.doc -15· 201230444 質層以及其形成方法。於第9實施形態中,說明與第8實施 形態之電解質層之形成方法不同之電解質層之形成方法。 於第10實施形態中,說明第1實施形態至第5實施形態之正 極側導電體層及負極側導電體層以及其形成方法。於第i j 實施形態中,說明第丨實施形態至第4實施形態之正極側外 包裝膜及負極侧外包裝膜、第5實施形態之外包裝膜以及 第6貫施形態及第7實施形態之上側最外包裝膜及下側最外 包裝膜中所使用之阻隔性膜。 {第1實施形態} 第1實施形態係關於具備丨個電池單元之鋰二次電池及其 製造方法。 (鋰二次電池之構造) 圖1及圖2係第1實施形態之鋰二次電池之模式圖。圖^係 平面圖,圖2係圖1之A_A所示位置之剖面圖。圖i中為了 圖示下方之構成物而顯示為除去上方構成物之虛線前之部 分的狀態。 如圖1及圖2所示,鋰二次電池1〇〇〇具備正極侧外包裝膜 1002、正極側導電體層1004、正極活性物質層⑺%、電解 質層1008、負極活性物質層1〇1〇、負極側導電體層及 負極侧外包裝膜1014。正極側導電體層1〇〇4具備正極集電 體1〇16及正極端子1018。負極側導電體層ι〇ΐ2具備負極集 電體1020及負極端子1022。正極端子⑻㈣稱為正極引板 ⑽)、正極引片(tag)、正極引線〇ead)等。負極端子· 亦稱為負極引板、負極引片、負極引線等。 160674.doc κ 201230444 正極側導電體層1〇〇4及負極側導電體層1〇12較理想的是 連續層。即’正極集電體1〇16及正極端子1〇18不相互重 疊’該等之連接處不存在界面。負極集電體1〇2〇及負極端 子1022不相互重疊,該等之連接處不存在界面。於容許鋰 二次電池1000之生產性稍稍降低之情形時,正極側導電體 層1004及負極侧導電體層1012可不為連續層。 正極集電體1016'正極活性物質層1〇〇6、電解質層 1〇〇8、負極活性物質層1010及負極集電體1020於相同平面 位置上積層,構成電池單元(發電元件)1024。 正極側外包裝膜1002與負極側外包裝膜1〇14,於包圍電 池單元1024之接合區域1026接合《電池單元1024藉由正極 側外包裝膜1002及負極側外包裝膜1 〇 14而密封。「接合」 係指,結合一方之被接合物與另一方之非接合物,使一方 之被接合物相對另一方之非接合物而固定。「接合」包含 以下兩種情況:於一方之被接合物與另一方之非接合物直 接接觸之狀態下使一方之被接合物與另一方之非接合物結 合、及於一方之被接合物與另一方之非接合物經由接合介 質而間接接觸之狀態下使一方之被接合物與另一方之非接 合物結合。 正極端子1018之一端及負極端子1022之一端分別與正極 集電體1016及負極集電體1020電氣連接,正極端子1〇18之 另一端及負極端子1022之另一端於鋰二次電池1〇〇〇之外部 露出。電池單元1024係經由正極端子1018及負極端子1022 而充放電。 s 160674.doc -17· 201230444 (鋰二次電池之製造) 圖3至圖12係表示第1實施形態之鐘二次電池之製造之流 程的模式圖。圖3至圖12係平面圖。 (正極側複合體之製作) 於鐘一次電池之製造中’如圖3所示,於正極側外 包裝膜1002之正極側接合面1102形成正極側導電體層1004 之整體,製作正極側導電體層1 〇〇4與正極側外包裝膜丨〇〇2 一體化之正極側複合體11 〇〇。正極側導電體層丨〇〇4之整體 由正極側外包裝膜1 〇〇2支持。藉此,即使正極側導電體層 1004變薄亦難以損傷。 正極集電體1016處於正極側貼合區域11〇4之内部,正極 端子1018之至少一部分處於正極側貼合區域11〇4之外部。 藉此,電池單元1024經密封時,正極端子1〇18於鋰二次電 池1000之外部露出。 (負極側複合體之製作) 與正極侧複合體1100之製作分開,如圖4所示,於負極 侧外包裝膜1014之負極側接合面丨1〇8上形成負極侧導電體 層1〇12之整體,製作負極側導電體層1〇12與負極侧外包裝 膜1014—體化之負極側複合體11〇6。負極側導電體層Mu 之整體由負極側外包裂臈1〇14支持。藉此,即使負極側導 電體層1012變薄亦難以損傷。 負極集電體1020處於負極侧貼合區域111〇之内部,負極 端子1022之至》-部分處於負極側貼合區域111Q之外部。 藉此’電池單元1〇24經密封時,負極端子贈於鐘二次電 160674.doc 201230444 池1000之外部露出。 (位置關係) 正極側貼合區域11 04及負極側貼合區域丨丨丨〇於之後之步 驟中貼合。正極端子1018及負極端子1022之平面位置係以 該貼合中正極集電體1016及負極集電體1〇2〇對準平面位置 時正極端子1018與負極端子1〇22不重疊之方式而決定。 (正極側外包裝膜及負極側外包裝膜之形態) 如圖3及圖4所示’正極側外包裝膜1〇〇2及負極側外包裝 膜1014為等寬之網狀膜。於在延伸方向上移行之正極側外 包裝膜1002及負極側外包裝膜丨〇丨4上分別反覆形成正極側 導電體層1004及負極側導電體層1〇12。藉此,高速形成於 正極側外包裝膜1002及負極侧外包裝膜1〇14之移行方向上 排列之多個正極側導電體層1004及負極側導電體層1〇12, 從而可應用卷軸式製程,提高鐘二次電池丨〇〇〇之生產性。 其中,亦可於以每一個鋰二次電池5〇〇〇分離之片狀之正極 侧外包裝膜及負極側外包裝膜上分別形成正極側導電體層 1004及負極側導電體層1〇12。 (正極活性物質層、電解質層及負極活性物質層之附加) 於製作正極侧複合體11〇0後,如圖5所示,與正極集電 體1016對準平面位置將正極活性物質層1〇〇6附加於正極侧 複合體1100上。又,於製作負極側複合體11〇6後,如圖6 所不,將負極活性物質層1010及電解質層1〇〇8與負極集電 體1020對準平面位置而依序附加於負極側複合體11〇6上。 電解質層1008亦可附加於正極側複合體11〇〇上。於該情
S 160674.doc -19- 201230444 形時,將正極活性物質層1006及電解質層1008與正極集電 體1016對準平面位置而依序附加於正極側複合體11〇〇上。 又’將負極活性物質層1〇10與負極集電體1〇2〇對準平面位 置而附加於負極側複合體11 〇6上。 如圖7及圖8所示’亦可將正極側電解質層i〇〇8a及負極 側電解質層1008b分別附加於正極側複合體11〇〇及負極側 複合體1106上。於該情形時,將正極活性物質層1〇〇6及正 極側電解質層1008a與正極集電體ι〇16對準平面位置而依 序附加於正極侧複合體11〇〇上。又,將負極活性物質層 1〇1〇及負極側電解質層1〇〇81)與負極集電體1〇2〇對準平面 位置而依序附加於負極側複合體1 1 〇 6上。正極側電解質層 1008a及負極側電解質層1 〇〇gb於正極側貼合區域U 〇4與負 極側貼合區域1110貼合時得以接合,成為一體之電解質層 1008。藉此,於貼合正極側貼合區域丨丨04與負極側貼合區 域mo時,包含相同材質之正極側電解質層1〇〇8a與負極 側電解質層1008b確實地接合,從而抑制由於不確實之接 合而產生之界面之影響,使電池單元丨024之特性變得均 — 〇 (正極側外包裝膜之除去) 附加正極活性物質層1006後’如圖9所示,切割正極側 外包裝膜1002,留下正極端子1〇18與正極側外包裝膜1〇〇2 之重邊部分,將處於正極側貼合區域1 1 〇 4之外部之正極側 外包裝膜1002自正極側複合體11 〇〇除去。正極側外包裝膜 1002,較理想的是,於附加正極活性物質層1〇〇6之後切 160674.doc •20· 201230444 割,但亦可於附加正極活性物質層1006之前切割。於預先 準備具有圖9所示之平面形狀之正極側外包裝膜1〇〇2之情 形時,省略正極側外包裝膜1002之切割。 (負極側外包裝膜之除去) 附加負極活性物質層1〇1〇及電解質層1〇〇8後,如圖1〇所 不,切割負極側外包裝膜1〇14,留下負極端子1〇22與負極 側外包裝膜1014之重疊部分,將處於負極側貼合區域111〇 之外側之負極側外包裝膜1014自負極側複合體11〇6除去。 負極側外包裝膜1014,較理想的是,於附加負極活性物質 層1010及電解質層1008之後切割,但亦可於附加負極活性 物質層1010及電解質層1008之前切割。於預先準備具有圖 10所示之平面形狀之負極側外包裝膜1014之情形時省略 負極側外包裝膜1〇14之切割。 (正極側貼合區域及負極側貼合區域之貼合) 於將正極活性物質層1006、電解質層1〇〇8及負極活性物 質層1〇1〇附加於正極側複合體1100或負極側複合體11〇6 上,除去多餘之正極側外包裝膜1〇〇2及負極側外包裴膜 1014後,如圖11所示,使正極側接合面11〇2與負極側接合 面1108相對面,貼合正極侧貼合區域11〇4與負極側貼合區 域1110此時,正極集電體1016、正極活性物質層1006、 電解質層1008、負極活性物質層1〇1〇及負極集電體1〇2〇之 平面位置對準。 貼合係藉由面壓或輥壓(線壓)而進行。壓製可於常溫下 進行,亦可一邊加熱一邊進行。
S 160674.doc -21· 201230444 (接合) 貼合正極側貼合區域1104與負極側貼合區域111〇後如 圖12所示,於各個鋰二次電池1〇〇〇之邊緣部至電解質層 1008之邊緣部附近的接合區域1〇26内接合正極側外包裝膜 1002與負極側外包裝膜1014,密封電池單元1024 »可於不 會使電池單元1024之密封變得不充分之限度内縮小接合區 域1026。例如’接合區域1〇26可僅為各個鋰二次電池1〇〇〇 之邊緣部附近。 正極側外包裝膜1〇〇2與負極側外包裝膜1〇14可藉由焊接 而接合,亦可經由接合介質而接合。 於正極侧外包裝膜1〇〇2與負極側外包裝膜1〇14藉由焊接 而接合之情形時’例如,正極側外包裝膜1〇〇2之焊接層設 置側之正極側接合面1102與負極侧外包裝膜1014之焊接層 設置側之負極側接合面1108可藉由熱焊接(熱壓)、雷射焊 接等而焊接,亦可將正極側外包裝膜丨〇〇2之經電漿處理之 正極側接合面1102與負極側外包裝膜1〇14之經電漿處理之 負極側接合面1108進行熱焊接(熱壓)。 於正極側外包裝膜1002與負極侧外包裝膜1〇14經由接合 介質而接合之情形時,例如,於貼合正極側貼合區域丨1 〇4 與負極側貼合區域111 〇之前,於正極側外包裝膜丨〇〇2之正 極側接合面1102及負極側外包裝膜1〇14之負極側接合面 1108之兩者或一者上塗佈接著劑,於貼合正極侧貼合區域 1104與負極側貼合區域111〇之後進行壓製、熱壓、雷射光 照射等’使接著劑硬化。 160674.doc -22· 201230444 於鐘二次電池胸之貼合區域之平面形狀為四邊形之情 形時,接合區域1G26沿著該四邊形之四邊。沿著四邊之部 :’較理想的是同時接合,亦可分別接合。亦可於接合沿 著二邊之部分後將電池單元1〇24真空乾燥電池單元 經真空乾燥後將沿著剩餘一邊之部分接合。 於正極側接合面丨丨〇 2與負極側接合面丨丨〇 8進行熱焊接 (熱密封)之情形時,較理想的是於真空下進行熱密封。於 正極側外包裝臈10〇2之焊接層設置側之正極側接合面11⑽ 與負極側外包裝膜1014之焊接層設置側之負極側接合面 1108進行熱密封之情形時,溫度、壓力等熱密封條件,根 據焊接層之材質、厚度等,以不發生褶敵、空氣捲入等之 方式決定。於正極侧外包裝膜1〇〇2之經電漿處理之正極側 接合面1102與負極側外包裝膜1〇14之經電漿處理之負極側 接合面1108進行熱密封之情形時,溫度、壓力等熱密封條 件,根據正極側外包裝膜1〇〇2及負極側外包裝膜1〇14之材 質、電漿處理之條件等,以不發生褶皺、空氣捲入等之方 式決定。 (鋰二次電池之切離) 於使正極側外包裝膜1002與負極側外包裝膜1014接合 後’將相連之鐘二次電池1〇〇〇切離’完成圖1及圖2所示之 經二次電池1000。於鋰二次電池1〇〇〇相連之狀態下使用之 情形時,省略鋰二次電池1〇〇〇之切離。 (優點) 根據第1實施形態,正極侧導電體層1004與正極側外包 s 160674.doc •23- 201230444 裝膜1002重疊,負極側導電體層1〇12與負極侧外包裝膜 1014重疊,即使正極集電體1〇16、正極端子1〇18、負極集 電體1020及負極端子1022變薄亦難以損傷。藉此,正極側 導電體層1004及負極側導電體層1〇12得以薄化及輕型化, 鋰二次電池1000得以小型化及輕型化,從而提高鋰二次電 池1000之體積能量密度及重量能量密度。 {第2實施形態} 第2實施形態係關於2個以上之電池單元串列連接之鋰二 次電池及其製造方法。 (鋰二次電池之構造) 圖13及圖14係第2實施形態之鐘二次電池之模式圖。圖 13係平面圖,圖14係圖13之B-B所示位置之剖面圖。圖13 及圖14例示2個電池單元串列連接之情形。圖13中為了 圖示下方之構成物而顯示為除去上方構成物之虛線前之部 分的狀態。 如圖13及圖14所示,鋰二次電池2〇〇〇具備正極侧外包裝 膜2002、正極侧導電體層2004、正極活性物質層2006、電 解質層2008、負極活性物質層2010、負極側導電體層2〇12 及負極側外包裝膜2014。正極側導電體層2〇〇4具備正極集 電體2016、正極端子2018及正極側串聯配線2020。負極側 導電體層2012具備負極集電體2022、負極端子2〇24及負極 側串聯配線2026。 正極側導電體層2004及負極側導電體層2〇12,較理想的 是連續層。即,正極集電體2016、正極端子2〇18及正極側 160674.doc -24- 201230444 串聯配線2020不相互重疊,該等之連接處不存在界面。 又,負極集電體2022、負極端子2024及負極側串聯配線 2026不相互重疊,該等之連接處不存在界面。 正極集電體2016、正極活性物質層2006、電解質層 2008、負極活性物質層2010及負極集電體2022設置於每個 電池單元2028中,於相同平面位置上積層而構成電池單元 2028。正極側串聯配線2020及負極侧串聯配線2026電氣連 接,串列連接電池單元2028,構成串聯電池單元群2030。 正極側外包裝膜2002與負極側外包裝膜2014,於包圍串 聯電池單元群2030之接合區域2032接合。串聯電池單元群 2030藉由正極側外包裝膜2002及負極側外包裝膜2014而密 封。 正極端子2018之一端及負極端子2024之一端分別與串聯 連接體2030之最正極側之電池單元2028之正極集電體2016 及最負極側之電池單元2028之負極集電體2022電氣連接, 正極端子2018之另一端及負極端子2024之另一端於裡二次 電池2000之外部露出。串聯電池單元群2030經由正極端子 2018及負極端子2024而充放電。 正極側串聯配線2020與第二個電池單元2028之正極集電 體2016電氣連接,負極側串聯配線2026與第一個電池單元 2028之負極集電體2022電氣連接。 (鋰二次電池之製造) 圖15至圖18係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造之 流程的圖。圖15至圖1 8係平面圖。 160674.doc -25- 201230444 (正極側複合體之製作) 於鐘二次電池2000之製造中,如圖15所示,於正極側外 包裝膜2002之正極側接合面2102上形成正極側導電體層 2004之整體,製作正極侧外包裝膜2002與正極側導電體層 2004—體化之正極側複合體2100。正極側導電體層2004之 整體由正極側外包裝膜2002支持。藉此,即使正極側導電 體層2004變薄亦難以損傷。 正極集電體2016及正極側串聯配線2020處於正極側貼合 區域2104之内部’正極端子2018之至少一部分處於正極側 貼合區域2104之外部"藉此,電池單元2028經密封時,正 極端子2018於链二次電池2000之外部露出。 (負極側複合體之製作) 與正極側複合體21 00之製作分開,如圖16所示,於負極 側外包裝膜20 14之負極側接合面2108上形成負極侧導電體 層2012之整體’製作負極側導電體層2〇12與負極側外包裝 膜2014 —體化之負極侧複合體21〇6。負極側導電體層2012 之整體由負極侧外包裝膜2014支持。藉此,即使負極側導 電體層2012變薄亦難以損傷。 負極集電體2022及負極側串聯配線2026處於負極側貼合 區域2110之内部,負極端子2〇24之至少一部分處於負極側 貼合區域2110之外部。藉此,電池單元2〇28經密封時,負 極端子2024於鋰二次電池2〇〇〇之外部露出。 (位置關係) 正極側貼合區域21 04及負極側貼合區域2丨丨〇於之後之步 160674.doc • 26 ·
C 201230444 驟中貼合。 正極端子2018及負極端子2024之平面位置係以該貼合中 正極集電體2016及負極集電體2022對準平面位置時正極端 子2018及負極端子2024不重疊之方式而決定。 正極側串聯配線2020及負極側串聯配線2026之平面位置 係以該貼合中正極集電體2016及負極集電體2022對準平面 位置時正極側串聯配線2020與負極側串聯配線2026重疊之 方式而決定。藉此’正極侧串聯配線2020與負極側串聯配 線2026電氣連接。 (正極側外包裝膜及負極側外包裝膜之形態) 如圖15及圖16所示,正極側外包裝膜2〇〇2及負極側外包 裝膜2014為等寬之網狀膜。於在延伸方向上移行之正極側 外包裝膜2002及負極側外包裝膜2〇14上分別反覆形成正極 側導電體層2004及負極側導電體層2〇12。藉此,高速形成 於正極側外包裝膜2002及負極側外包裝膜2014之移行方向 上排列之多個正極側導電體層2004及負極側導電體層 2012’從而可應用卷軸式製程,提高經二次電池之生 產性。其中,亦可於以每一個經二次電池2〇〇〇分離之片狀 之正極側外包裝膜及負極側外包裝膜上分別形成正極側導 電體層2004及負極側導電體層2〇 12。 (鋰二次電池之完成) 於製作正極侧複合體21〇〇及負極側複合體21〇6之後,與 第1實施形態相同’與正極集電體2〇16對準平面位置將正 極活性物質層2006附加於正極側複合體2丨〇〇上,與負極集 3 160674.doc -27· 201230444 電體2022對準平面位置將負極活性物質層2〇1 〇及電解質層 2008附加於負極側複合體21 〇6上。亦可將正極側電解質層 及負極側電解質層分別附加於正極側複合體2 i 〇〇及負極側 複合體2106上。又’留下正極端子201 8與正極側外包裝膜 2002之重疊部分’將處於正極側貼合區域2iQ4之外部之正 極側外包裝膜2002自正極侧複合體21〇〇除去,留下負極端 子2024與負極側外包裝膜2014之重疊部分,將處於負極側 貼合區域2110之外部之負極側外包裝膜2〇14自負極側複合 體2106除去。進而’使正極側接合面21〇2與負極側接合面 2108相對面,貼合正極側貼合區域21〇4與負極側貼合區域 2110。此時,電池單元2028之各個正極集電體2〇16、正極 活性物質層2006、電解質層2008、負極活性物質層2〇1〇及 負極集電體2022之平面位置對準。圖17及圖18分別係該貼 合刚之正極側複合體21 〇〇及負極侧複合體2 j 〇6之模式圖。 圖17及圖18係平面圖。 繼而,於各個鋰二次電池2000之邊緣部至電解質層2〇〇8 等之邊緣部附近的接合區域2032内接合正極側外包裝膜 2〇〇2與負極側外包裝膜2〇14,視需要將相連之鋰二次電池 2000切離’完成圖η及圖14所示之鐘二次電池2〇〇〇。 (電氣連接之面内均勻性之提高) 為了提高正極側串聯配線2020與負極側串聯配線2〇26之 電氣連接之面内均勻性,並非如圖14所示使正極側串聯配 線2020與負極側串聯配線2〇26直接接觸,而可如圖19所示 使正極側串聯配線2020與負極側串聯配線2〇26經由導電性 160674.doc • 28 · 201230444 接合介質2040而接觸。導電性接合介質2040係導電性接著 劑之硬化物、導電性雙面黏著片等。 於導電性接合介質2040為導電性接著劑之硬化物之情形 時’於貼合正極側貼合區域21 〇4與負極侧貼合區域211 〇之 前,於正極侧串聯配線2020及負極側串聯配線2026之兩者 或一者上塗佈導電性接著劑,於貼合正極側貼合區域2104 與負極側貼合區域2110之後,使導電性接著劑硬化。 於導電性接合介質2040為導電性雙面黏著片等之情形 時’於貼合正極側貼合區域2104與負極側貼合區域211〇之 前,於正極側串聯配線2020或負極側串聯配線2026上貼附 導電性雙面黏著片。 一般而言’導電性接合介質係設置於電氣連接之正極侧 複合體之配線與負極側複合體之配線之間,幫助提高正極 侧複合體之配線與負極側複合體之配線之電氣連接之面内 均勻性。即’亦有導電性接合介質設置於正極側串聯配線 2020與負極側串聯配線2〇26之間以外之情形。 (優點) 根據第2實施形態’正極侧導電體層2〇〇4與正極側外包 裝膜2002重疊,負極側導電體層2〇 i 2與負極侧外包裝膜 2014重疊’即使正極集電體2〇16、正極端子2〇18、正極側 串聯配線2020、負極集電體2022、負極端子2024及負極侧 串聯配線2026變薄亦難以損傷。藉此,正極側導電體層 2004及負極側導電體層2012得以薄化及輕型化,鋰二次電 池2000得以小型化及輕型化,從而提高鋰二次電池2〇〇〇之 160674.doc -29- 201230444 體積能量密度及重量能量密度。又,可不妨礙經二次電池 2000之小型化及輕型化而串列連接2個以上之電池單元 2028。該優點係於平面上排列電池單元2〇28之水平式鋰二 次電池2000所固有之優點。 {第3實施形態} 第3實施形態係關於2個以上之電池單元並列連接之鋰二 次電池及其製造方法。 (鋰二次電池之構造) 圖20及圖21係第3實施形態之鋰二次電池之模式圖。圖 20係平面圖’圖21係圖2〇之〇〇所示位置之剖面圖。圖2〇 及圖21例示2個電池單元並列連接之情形。圖2〇中,為了 圖示下方之構成物而顯示為除去上方構成物之虛線前之部 分的狀態。 如圖20及圖21所示,鋰二次電池3〇〇〇具備正極側外包裝 膜3002、正極側導電體層3〇〇4、正極活性物質層3〇〇6、電 解質層3008、負極活性物質層3〇1〇、負極側導電體層3〇12 及負極側外包裝膜3014 ^正極側導電體層3〇〇4具備正極集 電體30 16、正極端子3〇 1 8及正極側並聯配線3〇2〇。負極側 導電體層3012具備負極集電體3022、負極端子3〇24及負極 側並聯配線3026。 正極侧導電體層3004及負極側導電體層3〇 12較理想的是 連續層。即,正極集電體3016、正極端子3〇18及正極側並 聯配線3020不相互重疊,該等之連接處不存在界面。又, 負極集電體3022、負極端子3024及負極側並聯配線3026不
160674.doc •30· C 201230444 相互重疊’該等之連接處不存在界面。 正極集電體3016、正極活性物質層3006、電解質詹 3 008、負極活性物質層3〇 1〇及負極集電體3〇22設置於每個 電池單元3028中’於相同平面位置上積層而構成電池單元 3 028。正極側並聯配線3〇2〇及負極側並聯配線3026並列連 接電池單元3028 ’構成並聯電池單元群3034。 正極侧外包裝膜3 002及負極侧外包裝膜3014於包圍並聯 電池單元群3034之熱密封區域3032内接合。並聯電池單元 群3034藉由正極側外包裝膜3〇〇2及負極側外包裝膜3014而 密封。 正極端子3018之一端及負極端子3024之一端分別與並聯 連接體3024之全部之電池單元3028之正極集電體3016及負 極集電體3022電氣連接,正極端子3018之另一端及負極端 子3024之另一端於鋰二次電池3〇〇〇之外部露出。並聯電池 單元群3028經由正極端子3018及負極端子3024而充放電。 正極端子3018及負極端子3024分別經由正極側並聯配線 3020及負極側並聯配線3026而與正極集電體3016及負極集 電體3022連接,亦可與正極集電體3016及負極集電體3022 直接連接。 正極側並聯配線3022與並聯電池單元群3034之全部之電 池單元3028之正極集電體3016電氣連接,負極側並聯配線 3026與並聯電池單元群3034之全部之電池單元3028之負極 集電體3022電氣連接。 (鋰二次電池之製造) s 160674.doc -31- 201230444 圖22至圖25係表示第3實施形態之經二次電池之製造之 流程的圖。圖22至圖25係平面圖。 (正極側複合體之製作) 於鋰二次電池3000之製造中,如圖22所示,於正極侧外 包裝膜3002之正極側接合面3 102形成正極側導電體層3004 之整體,製作正極側導電體層3004與正極側外包裝膜3002 一體化之正極側複合體3 100。正極側導電體層3〇〇4之整體 由正極側外包裝膜3002支持。藉此,即使正極側導電體層 3004變薄亦難以損傷。 正極集電體3016及正極侧並聯配線3020處於正極侧貼合 區域3104之内部,正極端子3018之至少一部分處於正極側 貼合區域3104之外部。藉此,電池單元3〇28經密封時,正 極端子3018於裡二次電池3000之外部露出。 (負極側複合體之製作) 與正極側複合體3 1 00之製作分開,如圖23所示,於負極 側外包裝膜3014之負極侧接合面3108形成負極側導電體層 3 012之整體’製作負極側導電體層3 〇 j 2與負極側外包裝膜 3014 —體化之負極側複合體3106。負極側導電體層30 12之 整體由負極側外包裝膜3014支持。藉此,即使負極側導電 體層3 012變薄亦難以損傷。 負極集電體3022及負極側並聯配線3〇26處於負極側貼合 區域3110之内部’負極端子3024之至少一部分處於負極側 貼合區域3110之外部。藉此,電池單元3〇28經密封時,負 極端子3024於鋰二次電池3〇〇〇之外部露出。 160674.doc -32- 201230444 (位置關係) 正極側貼合區域3104與負極側貼合區域3110於之後之步 驟中貼合。 正極端子3018及負極端子3024之平面位置係以該貼合中 正極集電體3016及負極集電體3022對準平面位置時正極端 子3018與負極端子3024不重疊之方式而決定。 正極側並聯配線3020及負極側並聯配線3026之平面位置 係以該貼合中正極集電體3016及負極集電體3022對準平面 位置時正極側並聯配線3020與負極側並聯配線3026不重疊 之方式而決定。 (正極側外包裝膜及負極側外包裝膜之形態) 如圖22及圖23所示,正極侧外包裝膜3002及負極側外包 裝膜30 14較理想的是等寬之網狀膜。於在延伸方向上移行 之正極側外包裝膜3 〇〇2及負極側外包裝膜3〇 14上分別反覆 形成正極侧導電體層3〇〇4及負極側導電體層3〇12。藉此, 高速形成於正極側外包裝膜3002及負極側外包裝膜3〇14之 移行方向上排列之多個正極侧導電體層3〇〇4及負極側導電 體層3012,從而可應用卷軸式製程,提高鋰二次電池3〇〇〇 之生產性。其中,亦可於以每一個經二次電池3〇〇〇分離之 片狀之正極側外包裝膜及負極側外包裝膜上分別形成正極 側導電體層3004及負極侧導電體層3〇12。 (鐘二次電池之完成) 於製作正極側複合體3100及負極側複合體31〇6之後,與 第1實施形態相同,與正極集電體3016對準平面位置將正
160674.doc S -33- 一 201230444 極活性物質層3006附加於正極侧複合體31〇〇上,與負極集 電體3022對準平面位置將負極活性物質層3〇1〇及電解質層 3008附加於負極側複合體31〇6上。亦可將正極側電解質層 及負極側電解質層分別附加於正極側複合體3 i 〇〇及負極側 複合體3106上。又,留下正極端子3〇18與正極侧外包裝膜 3 002之重疊部分,將處於正極側貼合區域3丨〇4之外部之正 極側外包裝膜3002自正極側複合體31〇〇除去,留下負極端 子3024與負極側外包裝膜3〇14之重疊部分,將處於負極側 貼合區域3 110之外部之負極側外包裝膜3〇14自負極側複合 體3106除去。進而,使正極側接合面31〇2與負極側接合面 3 108相對面,貼合正極側貼合區域3丨〇4與負極側貼合區域 3 110。此時’電池單元3028之各個正極集電體3〇16、正極 /舌性物質層3006、電解質層3008、負極活性物質層3〇 1〇及 負極集電體3022的平面位置對準。圖24及圖25分別係該貼 合前之正極側複合體3 1 〇〇及負極側複合體3〗〇6之模式圖。 圖24及圖25係平面圖。 繼而,於各個經二次電池3〇〇〇之邊緣部至電解質層3〇〇8 專之邊緣部附近的接合區域3032内接合正極侧外包裝膜 3002與負極側外包裝膜3〇14,視需要將相連之經二次電池 3000切離’完成圖2〇及圖21所示之經二次電池3〇〇〇。 (優點) 根據第3實施形態’正極側導電體層3 〇〇4與正極側外包 裝膜3002重疊’負極側導電體層3012與負極側外包裝膜 3014重疊’即使正極集電體3016、正極端子3018、正極側 160674.doc -34· 201230444 並聯配線3020、負極集電體3022、負極端子3〇24及負極側 並聯配線3026變薄亦難以損傷。藉此,正極側導電體層 3004及負極側導電體層3012得以薄化及輕型化,鋰二次電 池3000得以小型化及輕型化,從而提高鋰二次電池3〇〇〇之 體積能量密度及重量能量密度。又,可不妨礙鋰二次電池 3000之小型化及輕型化而並列連接2個以上之電池單元 3028。該優點係於平面上排列電池單元3〇28之水平式链二 次電池3000所固有之優點。 {第4實施形態} 第4實施形態係關於具備2個以上之電池單元串列連接之 串聯電池單元群,2個以上之串聯電池單元群並列連接之 鋰二次電池及其製造方法》 (鋰二次電池之構造) 圖26及圖27係第4實施形態之鋰二次電池之模式圖。圖 26係平面圖,圖27係圖26之D_D所示位置之剖面圖。圖% 及圖27例示2個電池單元串列連接,2個串聯電池單元群並 列連接之情形。圖26中,為了圖示下方之構成物而顯示為 除去上方構成物之虛線前之部分的狀態。圖26中為了圖 不下方之構成物而顯示為除去上方構成物之虛線前之部分 的狀態。 如圖26及圖27所示,鋰二次電池4000具備正極側外包裝 膜4002、正極側導電體層4〇〇4、正極活性物質層4〇〇6、電 解質層4008、負極活性物質層4〇1〇、負極側導電體層 及負極側外包裝膜4014。正極側導電體層4〇〇4具備正極集 160674.doc •35- 201230444 電體4016、正極端子4018、正極側串聯配線4020及正極側 並聯配線4022。負極側導電體層4012具備負極集電體 4024 '負極端子4026、負極側串聯配線4028及負極側並聯 配線4030。 正極側導電體層4004及負極側導電體層4012較理想的是 連續層。即,正極集電體4016、正極端子4018、正極側串 聯配線4020及正極侧並聯配線4022不相互重疊,該等之連 接處不存在界面。又,負極集電體4024、負極端子4026、 負極側串聯配線4028及負極側並聯配線4030不相互重疊, 該等之連接處不存在界面。 正極集電體4016、正極活性物質層4006、電解質層 4008、負極活性物質層4010及負極集電體4024設置於每個 電池單元4032,於相同平面位置上積層而構成電池單元 4032。正極側串聯配線4020及負極側串聯配線4028電氣連 接,串列連接電池單元4032,構成串聯電池單元群4040。 正極側並聯配線4022及負極側並聯配線4030並列連接串聯 電池單元群4040,構成串並聯電池單先群4042。藉由正極 側並聯配線及負極側並聯配線,電池單元4032並列連接而 構成並聯電池單元群,藉由正極側串聯配線及負極側串聯 配線,並聯電池單元群串列連接而構成串並聯電池單元 群。 正極側外包裝膜4002與負極側外包裝膜4014於包圍串並 聯電池單元群4042之接合區域4044内接合。串並聯電池單 元群4042藉由正極側外包裝膜4002及負極側外包裝膜4014 160674.doc -36- C" 201230444 而密封。 正極端子4018之一端及負極端子4026之一端分別與串並 聯電池單元群4042之全部之串聯電池單元群4040之最正極 側之電池單元4032之正極集電體4016及最負極側之電池單 元4032之負極集電體4024電氣連接,正極端子4018之另一 端及負極端子4026之另一端於鋰二次電池4000之外部露 出。藉此,串聯電池單元群4040經由正極端子4018及負極 端子4026而充放電。正極端子4018及負極端子4026分別經 由正極側並聯配線4022及負極側並聯配線4030而與正極集 電體4016及負極集電體4024連接,亦可與正極集電體4016 及負極集電體4024直接連接。 於各個串聯電池單元群4040中,正極側串聯配線4020與 第二個電池單元4032之正極集電體4016電氣連接,負極側 串聯配線4028與第一個電池單元4032之負極集電體4024電 氣連接。 正極側並聯配線4022與串並聯電池單元群4042之全部之 串聯電池單元群4040之最正極側之電池單元4032之正極集 電體401 6電氣連接,負極侧並聯配線4030與串並聯電池單 元群4042之全部之串聯電池單元群4040之最負極側之負極 集電體4024電氣連接。 (鋰二次電池之製造) 圖28至圖3 1係表示第4實施形態之鋰二次電池之製造之 流程的圖。圖2 8至圖3 1係平面圖。 (正極側複合體之製作) 160674.doc -37- 201230444 於鋰二次電池4000之製造中,如圖28所示,於正極側外 包裝膜4002之正極側接合面4102上形成正極側導電體層 4004之整體,製作正極側導電體層4004與正極側外包裝膜 4002—體化之正極側複合體4100。正極側導電體層4004之 整體由正極側外包裝膜4002支持。藉此,即使正極側導電 體層4004變薄亦難以損傷。 正極集電體4016、正極側串聯配線4020及正極側並聯配 線4022處於正極側貼合區域4104之内部,正極端子4018之 至少一部分處於正極側貼合區域41 〇4之外部。藉此,電池 單元4032經达、封時,正極端子4018於經二次電池4〇〇〇之外 部露出。 (負極側複合體之製作) 與正極側複合體4100之製作分開,如圖29所示,於負極 側外包裝膜4014之負極側接合面41〇8上形成負極側導電體 層4012之整體,製作負極側導電體層钩^與負極側外包裝 膜4014—體化之負極側複合體41〇6。負極側導電體層4〇12 之整體由負極侧外包裝膜4〇14支持。藉此,即使負極側導 電體層4012變薄亦難以損傷。 負極集電體4024、負極側串聯配線4028及負極側並聯配 線4030處於負極側貼合區域4ιι〇之内部,負極端子術6之 ,少-部分處於負極側貼合區域411〇之外部。藉此,電池 單兀4〇32經密封時,負極端子4026於鋰二次電池4000之外 部露出。 (位置關係) 160674.doc -38· c; 201230444 正極側貼合區域4 104及負極側貼合區域4110於之後之步 驟中貼合。 正極端子4018及負極端子4026之平面位置係以該貼合中 正極集電體40 16及負極集電體4024對準平面位置時正極端 子4018與負極端子4026不重疊之方式而決定。 正極側串聯配線4020及負極側串聯配線4028之平面位置 係以該貼合中正極集電體4016及負極集電體4024對準平面 位置時前者之正極側串聯配線4020與後者之負極側串聯配 線4028重疊之方式而決定。 正極側並聯配線4022及負極側並聯配線4030之平面位置 係以該貼合中正極集電體4016及負極集電體4022對準平面 位置時正極側並聯配線4022與負極側並聯配線4030不重疊 之方式而決定。 (正極側外包裝膜及負極側外包裝膜之形態) 如圖28及圖29所示,正極側外包裝膜4002及負極側外包 裝膜4014較理想的是等寬之網狀膜。於在延伸方向上移行 之正極側外包裝膜4002及負極側外包裝膜40 14上分別反覆 形成正極側導電體層4004及負極側導電體層4012。藉此, 高速形成於正極側外包裝膜4002及負極側外包裝膜4014之 移行方向上排列之多個正極側導電體層4004及負極側導電 體層4012,從而可應用卷轴式製程,提高鋰二次電池4000 之生產性。其中,亦可於以每一個鋰二次電池4000分離之 片狀之正極側外包裝膜及負極側外包裝膜上分別形成正極 側導電體層4004及負極側導電體層4012。 160674.doc -39- 201230444 (鋰二次電池之完成) 於製作正極侧複合體4100及負極側複合體4106之後,與 第1實施形態相同’與正極集電體4016對準平面位置將正 極活性物質層4006附加於正極側複合體4100上,與負極集 電體4024對準平面位置將負極活性物質層4〇 1〇及電解質層 4008附加於負極侧複合體41 〇6上。亦可將正極側電解質層 及負極側電解質層分別附加於正極側複合體4 i 〇〇及負極侧 複合體4106上。又,留下正極端子401 8與正極侧外包裝膜 4002之重疊部分’將處於正極侧貼合區域4丨〇4之外部之正 極側外包裝膜4002自正極側複合體41〇〇除去,留下負極端 子4026與負極侧外包裝膜4〇14之重疊部分,將處於負極側 貼合區域4110之外部之負極側外包裝膜4〇14自負極侧複合 體4106除去。進而’使正極側接合面41〇2與負極側接合面 4108相對面,貼合正極側貼合區域41〇4與負極側貼合區域 4110此時,電池單元4〇32之各個正極集電體扣Μ、正極 活性物質層4_、電解質層4親、負極活性物質層彻〇及 負極集電體4022之平面位置對準。圖利及圖31分別係該貼 合前之正極側複合體4100及負極側複合體侧之模式圖。 圖30及圖3 1係平面圖。 繼而,於各個鐘二次電池侧之邊緣部之近處之接^ 域難内接合正極側外包裝膜伽2與負極側外口 篇,視需要將相連之鐘二次電池4_切離,完成圖⑽ 圖29所不之鐘二次電池40〇〇。 與第貝施形態相同’為了提高正極側串聯配線與 160674.doc •4〇_ c. 201230444 負極側串聯配線4028之電氣連接之面内均勻性,使正極侧 串聯配線4020與負極側串聯配線4028經由導電性接合介質 而接觸。 (優點) 根據第4實施形態,正極侧導電體層4004與正極側外包 裝膜4002重疊’負極側導電體層4012與負極側外包裝膜 4014重疊,即使正極集電體4016、正極端子4018、正極侧 串聯配線4020、正極側並聯配線4022、負極集電體4024、 負極端子4026、負極側串聯配線4028及負極側並聯配線 4030變薄亦難以損傷。藉此,正極側導電體層4〇〇4及負極 侧導電體層4 012得以薄化及輕型化,鐘二次電池4 〇 〇 〇得以 小型化及輕型化,從而提高鋰二次電池4〇〇〇之體積能量密 度及重量能量密度。又,可不妨礙鋰二次電池3〇〇〇之小型 化及輕型化而串列及並列連接2個以上之電池單元4〇32。 該優點係於平面上排列電池單元4032之水平式鋰二次電池 4000所固有之優點。 {第5實施形態} 第5實施形態係關於具備1個電池單元之鐘二次電池及其 製造方法。 (鋰二次電池之構造) 圖32及圖33係第5實施形態之鋰二次電池之模式圖。圖 32係平面圖,圖33係圖322Ε·Ε所示位置之剖面圖。圖32 中,為了圖示下方之構成物而顯示為除去上方構成物之虛 線刖之部分的狀態。 160674.doc -41 - 201230444 如圖32及圖33所示,鐘二次電池觸具備外包裝膜 2、正極側導電體層5_、正極活性物質層5嶋、電解 質層5_、負極活性物質層5_及負極側導電體層5〇12。 正極側導電體層5004具備正極集電體5〇14及正極端子 〇16負極侧導電體層5012具備負極集電體5018及負極端 子5020。 、 相對於第1實施形態中於兩張正極側外包裝膜1〇〇2與負 極側外包裝膜UH4之間密封電池單元1〇24,於帛5實施形 態中,於對折之一張外包裝膜5002之一側與另一側之間密 封電池單元5024。第5實施形態之正極側導電體層5〇〇4、 正極活性物質層5006 '電解質層5〇〇8、負極活性物質層 5〇1〇及負極侧導電體層5012係與第工實施形態之正極側導 電體層1004、正極活性物質層1006、電解質層1〇〇8、負極 活性物質層1〇10及負極側導電體層1〇12相同者。 對折之外包裝膜5002於包圍電池單元5〇24之接合區域 5026内接合。電池單元5〇24藉由外包裝膜5〇〇2而密封。 (鋰二次電池之製造) 圖34至圖39係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造之 流程的圖。圖34至圖39係平面圖。 (複合體之製作) 於經二次電池5000之製造中,如圖34所示,於外包裝膜 5002之接合面5102上形成正極側導電體層5004之整體及負 極側導電體層5012之整體,製作正極側導電體層5004與負 極側導電體層5012與外包裝膜5002—體化之複合體51 〇〇。 -42- 160674.doc C - 201230444 正極側導電體層5〇〇4之整體及負極側導電體層5〇12之整體 由外包裝膜5002支持。藉此,即使正極側導電體層5〇〇4及 負極側導電體層5012變薄亦難以損傷。 正極側導電體層5〇〇4於正極側導電體層形成區域51〇4形 成,負極側導電體層5012於負極側導電體層形成區域51〇6 形成。正極側導電體層形成區域5104與負極侧導電體層形 成區域5106藉由之後之步驟中摺疊之彎摺線51〇8而隔開。 彎摺線5108之位置上可有打孔眼線、剪切線。藉此,可於 彎摺線5108之位置上正確摺疊外包裝膜5〇〇2,正極集電體 5014、正極活性物質層5006、電解質層5〇〇8、負極活性物 質層5010及負極集電體5018之平面位置正確對準。又外 包裝膜5002容易地彎折。 正極集電體5014處於正極側導電體層形成區域51〇4中之 正極側貼合區域5110之内部,正極端子5〇16之至少一部分 處於正極側貼合區域5110之外部。負極集電體5〇18處於負 極侧導電體層形成區域5106中之負極側貼合區域5112之内 部,負極端子5020之至少一部分處於負極侧貼合區域5112 之外部。藉此,電池單元5024經密封時,正極端子5〇16及 負極端子5020於鋰二次電池5000之外部露出。 (外包裝膜之形態) 外包裝膜5002較理想的是等寬之網狀膜。於在延伸方向 上移行之外包裝膜5002上反覆形成正極側導電體層5〇〇4及 負極側導電體層5012 ^藉此,高速形成於外包裝膜5〇〇2之 移行方向上排列之多個正極側導電體層5〇〇4及負極側導電 160674.doc -43 - 201230444 體層5〇12,從而可應用卷轴式製程,提高經二次電池5000 之生產J·生其中,,亦可於以每一個鐘二次電池遍〇分離之 片狀之外包裝膜上形成正極側導電體層5〇〇4及負極側導電 體層5012。 (正極活性物質層、負極活性物質層及電解質層之附加) 於製作複合體5100後,如圖35所示,將正極活性物質層 5〇〇6與正極集電體5014對準平面位置而附加於複合體“㈧ 上,將負極活性物質層5010及電解質層5〇〇8與負極集電體 5018對準平面位置而依序附加於複合體51〇〇上。亦可將電 解質層5008與正極集電體5014對準平面位置而附加於複合 體5100上》於將電解質層5〇〇8與正極集電體5〇14對準平面 位置而附加於複合體5100上之情形時,將正極活性物質層 5 006及電解質層5 〇〇8與正極集電體5〇14對準平面位置而依 序附加於複合體5100上,將負極活性物質層5〇1〇與負極集 電體5018對準平面位置而附加於複合體51〇〇上。 如圖36所示,亦可將正極侧電解質層5〇〇8a及負極側電 解質層5008b附加於複合體5100上。於該情形時,將正極 活性物質層5006及正極側電解質層5008a與正極集電體 5014對準平面位置而依序附加於複合體51〇〇上將負極活 性物質層501〇及負極侧電解質層50081)與負極集電體5〇18 對準平面位置而依序附加於複合體5100上。正極側電解質 層5008a及負極側電解質層5008b於正極側貼合區域5丨〇〇與 負極側貼合區域5112貼合時得以接合,成為一體之電解質 層5008 ^藉此,正極側貼合區域5100與負極側貼合區域 160674.doc -44· 201230444 5112貼合時,包含相同材質之正極側電解質層5〇〇8a與負 極側電解質層5008b確實接合,從而抑制由於不確實之接 合而產生之界面之影響,使電池單元5 024之特性變得均 (外包裝膜之除去) 附加正極活性物質層5006、電解質層5008及負極活性物 質層5010後,如圖37所示,切割外包裝膜5〇〇2,留下正極 端子5016與外包裝膜5002之重疊部分及負極端子5〇2〇與外 包裝膜5002之重疊部分’將處於正極側貼合區域511〇及負 極側貼合區域5112之外部之外包裝膜5〇〇2除去。外包褒膜 5002較理想的是於附加正極活性物質層5〇〇6、電解質層 5008及負極活性物質層5010之後進行切割,亦可於附加正 極活性物質層5006、電解質層5008及負極活性物質層5〇1〇 之前進行切割。 (貼合) 於將正極活性物質層5006、電解質層5〇〇8及負極活性物 質層5〇1〇附加於複合體51〇〇上,除去多餘之外包裝膜咒⑽ 之後’如圖38所示’於彎摺線51〇8之位置上以接合面51〇2 為内側將外包裝膜觸摺疊,貼合正極侧貼合區域與 負極側貼合區域5112。此時’正極集電體5〇14、正極活性 物質層5006、電解質層5()()8、負極活性物質層训〇及負極 集電體5018之平面位置對準。 、貼合_由面壓或㈣(線壓)而進行4製可於常溫下 進行,亦可於加熱之狀態下進行。
S 160674.doc -45- 201230444 (接合) 貼合正極側貼合區域5110與負極側貼合區域5ii2後如 圖39所示,於各個鋰二次電池5〇〇〇之除去彎摺線51〇8之近 處之邊緣部至電解質層5008之邊緣部附近的接合區域5〇26 内接合外包裝膜5002,密封電池單元5〇24。於彎摺線“⑽ 之位置具有打孔眼線之情形時,彎摺線51〇8至電解質層 5〇08之邊緣部附近亦屬於接合區域5〇26。於彎摺線η⑽之 位置不具有打孔眼線之情形時,彎摺線51〇8至電解質層 5008之邊緣部附近亦可屬於接合區域5〇26。 (鋰二次電池之切離) 接合外包裝膜5002後,視需要將相連之鋰二次電池5〇〇〇 切離’完成圖32及圖33所示之鋰二次電池5〇〇〇。 (優點) 根據第5實施形態,正極側導電體層5〇〇4及負極側導電 體層5012與外包裝膜5002重疊,即使正極集電體5〇14、正 極端子5016、負極集電體5018及負極端子5 〇2〇變薄亦難以 損傷。藉此,正極側導電體層5004及負極側導電體層5〇 j 2 得以薄化及輕型化,鋰二次電池500〇得以小型化及輕型 化,從而提高鋰二次電池5000之體積能量密度及重量能量 密度。 (具備2個以上之電池單元之鋰二次電池於製造上之應 用) 第5實施形態之正極側導電體層5 004、正極活性物質層 5006、電解質層5008、負極活性物質層5〇1〇及負極側導電 160674.doc • 46- 201230444 體層5012分別係與第2實施形態、第3實施形態或第4實施 形態之正極側導電體層2004,3004或4004、正極活性物質 層2006, 3 006或4006、電解質層2008, 3008或4008、負極活 性物質層2010, 3010或4010及負極侧導電體層2012, 3012或 4012相同者。 {第6實施形態} 第6實施形態係關於組合2個以上之鐘二次電池之積層電 池及其製造方法。 圖40及圖41係第6實施形態之積層電池之模式圖。圖4〇 係平面圖,圖41係剖面圖》 如圖40及圖41所示’積層電池6000具備鋰二次電池 6002、上侧最外包裝膜6004及下側最外包裝膜6006。於積 層電池6000之外部露出正極端子6008及負極端子6010。 於積層電池6000之製造中,藉由第1實施形態至第5實施 形態中之任一製造方法製造切離之經二次電池6〇〇2。链二 次電池6002經重合,使上侧最外包裝臈6〇〇4之上側接合面 6012與下側最外包裝膜6006之下側接合面6〇 14相對面,從 而夾持於上側最外包裝膜6004與下側最外包裝膜6〇〇6之 間。上側最外包裝膜6004與下側最外包裝膜6〇〇6於包圍鋰 二次電池6002之接合區域6016内接合,鐘二次電池6002藉 由上側最外包裝膜6004及下側最外包裝膜6〇〇6而密封。上 側最外包裝膜6004與下側最外包裝膜6〇〇6以與第1實施形 態之正極側外包裝膜1002與負極側外包裝膜1 〇 14相同之方 式接合。鋰二次電池6002亦可藉由對折之一張最外包裝膜 160674.doc -47- 201230444 而密封。於上側最外包裝膜6004之焊接層與下側最外包裝 膜_6之焊接層熱密封之情形時,上侧最外包裝膜咖*除 阻隔層及焊接層外亦具備正極側導電體層。正極側導電體 層具備正極集電體及正極端子6〇〇8。下侧最外包裝膜6〇如 除阻隔層及焊接層外亦具備負極側導電體層。負極側導電 體層具備負極集電體及負極端子6〇1〇。鋰二次電池6〇〇2串 列或並列連接。 根據第6實施形態,電池單元雙層密封,密封性能提 高。 {第7實施形態} 第7實施形態係關於組合2個以上之鋰二次電池之積層電 池及其製造方法。 圖42及圖43係第7實施形態之積層電池之模式圖。圖42 係平面圖,圖43係剖面圖。 如圖42及圖43所示,積層電池7〇〇〇具備鋰二次電池7002 與上侧最外包裝膜7004與下侧最外包裝膜7006。於積層電 池7000之外部露出正極端子7008及負極端子7010。 於積層電池7000之製造中’藉由第1實施形態至第5實施 形態中之任一製造方法而製造相連之鋰二次電池7002。鋰 二次電池7002經Z形彎折重合,使上側最外包裝膜7004之 上側接合面7012與下側最外包裝膜7006之下側接合面7014 相對面,從而夹持於上側最外包裝膜7004與下側最外包裝 膜7006之間。下侧最外包裝膜7004與上側最外包裝膜7006 於包圍鋰二次電池7002之接合區域7016内接合,鋰二次電 160674.doc • 48 - 201230444 池7002藉由上側最外包裝膜7〇〇4及下側最外包裝膜7〇〇6而 密封。上側最外包裝膜7004與下側最外包裝膜7〇〇6以與第 1實施形態之正極側外包裝膜1002與負極側外包裝膜1〇14 相同之方式接合。鋰二次電池7002亦可藉由對折之一張最 外包裝膜而密封。於上側最外包裝臈6004之焊接層與下侧 最外包裝膜6006之焊接層熱密封之情形時,上側最外包裝 膜7004除阻隔層及焊接層外亦具備正極側導電體層。正極 側導電體層具備正極集電體及正極端子7〇〇8。下側最外包 裝膜7006除阻隔層及焊接層外亦具備負極側導電體層。負 極側導電體層具備負極集電體及負極端子7〇1〇。鋰二次電 池7002串列或並列連接。 根據第7實施形態,電池單元雙層密封,密封性能提 南。 {第8實施形態} 第8實施形態係關於第丨實施形態至第5實施形態之正極 活I·生物質層、電解質層及負極活性物質層以及其形成方 法。 圖44至圖49係表示第8實施形態之正極活性物質層、電 解質層及負極活性物質層之形成方法的模式圖。圖44至圖 49係剖面圖。 (正極活性物質材料、電解質材料及負極活性物質材料 之準備) 於形成正極活性物質層隨、電解質層剛及負極活性 物質層8010之前’準備正極活性物質材料' 電解質材料及 160674.doc •49· 201230444 =活=質材料。正極活性物質材料係混合有鐘離子傳 物電解質之交聯前前驅體與正極活性物質之、、 !Γ電解質材料係鐘離子傳導性之聚合物電解質之交: 則則驅體。負極活性物質材料係混合有鍾離子傳導性之: 合物電解質之交聯前前驅體與負極活性物質之混合物。 活:生物質材料及負極活性物質材料中所含 =導性之聚合物電解質之交聯前前 性物質材料及負極活性物質材料中進而含^ 體不同之其他黏合劑,例如聚偏二氟乙埽 (PVdF)、丁苯橡膠(SBR)等。 砰 於正極活性物質材料及負 助劑。藉此,提高正極活性物質二=可混合導電 刚之電子傳導性。 質層8⑼4及負極活性物質層 中==物Γ料、電解f材料及負極活性物質材科 負m ’正極轉物f材料、電解質材料及 有流動性,從而可容易地印刷正極活 =質材枓、電解質材料及負極活性物質材料中混合之溶 劑於印刷正極活性物質姑 材料之η 電解質材料及負極活性物質 材科之“由紅料料法、熱風切 於電解質材料中可混合黏度調整劑。 …發 (正極活性物質層之形成) 準備JL極活性物皙Μ 8_對準平面位圖44所示,與正極集電體 P刷正極活性物質材料,形成正極活 160674.doc •50· 201230444 性物質前驅體層8002。可於正極活性物質前驅體層8〇〇2形 成前將導電性底塗材料塗佈於正極集電體8000上。藉此, 提高正極集電體8000與正極活性物質前驅體層goo]之密著 性’提高正極集電體8000與正極活性物質層8〇〇4之密著 性。 正極活性物質前驅體層8002形成後,進行正極活性物質 前驅體層8002之交聯處理’如圖45所示,正極活性物質前 驅體層8002轉換為正極活性物質層8〇〇4 ^可於正極活性物 質前驅體層8002之交聯處理後於厚度方向壓製正極活性物 質層8004。藉此,提高正極活性物質之填充密度,提高正 極活性物質層8004之表面平滑性。 (負極活性物質層之形成) 準備負極活性物質材料後,如圖46所示,與負極集電體 8006對準平面位置而印刷負極活性物質材料,形成負極活 性物質前驅體層8008。可於負極活性物質前驅體層8〇〇8形 成前於負極集電體8006上塗佈導電性底塗材料。藉此,提 高負極集電體8006與負極活性物質前驅體層8〇〇8之密著 性,提兩負極集電體8006與負極活性物質層8010之密著 性。 負極活性物質前驅體層_形成後,進行負極活性物 前驅體層8_之交聯處理,如圖47所示,負極活性物質: 驅體層轉換為負極活性物質層8㈣。可於負極活性」 質刖驅體層8008之交聯處理後於厚度方向上壓製負極活, 質層8010藉此,提高負極活性物質之填充密度,提, 160674.doc 201230444 負極活性物質層80 1 〇之表面平滑性。 (電解質層之形成) 準備電解質材料後且形成負極活性物質層8〇1〇後,如圖 48所示,與負極集電體8〇〇6及負極活性物質層8〇ι〇對準平 面位置而印刷電解質材料,形成電解質前驅體層⑽以。亦 可於準傷電解質材料後且形成正極活性物質層8〇〇4後,與 正極集電體8000及正極活性物質層8〇〇4對準平面位置而印 刷電解質材料。 電解質前驅體層8012形成後,進行電解質前驅體層⑼^ 之交聯處理,如圖49所示,電解質前驅體層8〇12轉換為電 解質層8014。可於電解質前驅體層8〇12之交聯處理後於厚 度方向上壓製電解質層8014。藉此,提高電解質層8〇14之 表面平滑性。 正極活性物質層8004成為第i實施形態至第5實施形態之 正極活性物質層1006, 2006, 3〇〇6, 4〇〇6及5〇〇6,電解質層 8〇14成為第1實施形態至第5實施形態之電解質層1〇〇8, 2〇〇8,3008,4008及5008,負極活性物質層8〇1〇成為第1實 施形態至第5實施形態之負極活性物質層1〇1〇,2〇1〇,3〇1〇, 4010及 5010。 (交聯處理) 交聯處理係為了使链離子傳導性之聚合物電解質之交聯 則則驅體交聯而進行。 並非必須分別進行正極活性物質前驅體層8〇〇2 '電解質 前驅體層8012及負極活性物質前驅體層8〇〇8之交聯處理, 160674.doc
-52· F 201230444 1起進行該等中之2層或3層之交聯處理β 父聯處理有電子束照射交聯、紫外線照射交聯、化學 (過氧化物)交聯等。交聯處理較理想的是藉由電子束照射 交聯而進行。其理由為藉由電子束照射交聯,交聯處理可 於短時間内結束。又一理由為藉由電子束照射交聯,電子 束深入浸透正極活性物質前驅體層讀、電解質前驅體層 8〇12及負極活性物質前驅體層8〇〇8,使交聯處理均勻進 行進而,又-理由為藉由電子束照射交聯,難以生成如 過氧化物之分解物之損害鋰離子導電性的雜質。 (正極活性物質層、電解質層及負極活性物質層之平面 形狀) 正極活性物質層8〇〇4之平面形狀較理想的是稍稍大於正 極集電體8_之平面形狀。藉此,正極活性物質層8謝及 正極集電體8G0G之平面位置對準時正極集電體嶋由正極 活性物質層_4確實覆蓋。其中’正極活性物質層賴之 平面形狀亦可與正極集電體8〇〇〇之平面形狀相同。 負極活性物質層8010之平面形狀較理想的是稍稍大於負 極集電體_6之平面形狀。藉此,負極活性物質層8〇1〇及 負極集電體8GG6之平面位置對準時負極集電體_由負極 活性物質層801〇確實覆蓋。其中,負極活性物質層⑺之 平面形狀亦可與負極集電體8006之平面形狀相同。 電解質層8014之平面形狀較理想的是稍稍大於正極集電 體8000、正極活性物質層8〇〇4、負極活性物質層8〇1〇及負 極集電體8006之平面形狀。藉此,正極側與負極側確實絕
S 160674.doc •53· 201230444 緣八巾電解質層8014之平面形狀亦可與正極集電體 正極活性物質層8004、負極活性物質層8〇ι〇及負極 集電體8006之全部或-部分之平面形狀相同。 (印刷) ^正極活性物質材料、電解f材料及負極活性物質材料可 藉由柔版印刷法(flexography)、軟微影法(s〇ft lithography)、凹版印刷法、平版印刷法(〇出μ lithography)、絲網印刷法、旋轉絲網印刷法、喷墨法、寇 馬逆向印刷法(C〇mma reverse)、寇馬直接印刷法(eomma direct)、模塗法、唇口塗佈法等而印刷。正極活性物質材 料電解質材料及負極活性物質材料較理想的是藉由絲網 P刷法或疑轉4網印刷法而印刷。其理由為藉由絲網印刷 法或旋轉絲網印刷法,可容易地形成厚膜,高速形成正極 /舌性物質刖驅體層8002、電解質前驅體層8〇12及負極活性 物質前驅體層8008。 (鋰離子俸導性之聚合物電解質之交聯前前驅體) 鋰離子傳導性之聚合物電解質之交聯前前驅體係鋰鹽與 父聯後成為基質之基質成分的混合物。基質成分之聚合物 並無限制,其較理想的第丨例及第2例於後述。鋰鹽選自
LiPF6、LiC104、LiBF4、LiN(CF3S02)2、LiN(CF3CF2S02)2、
LiCI^SO3、1^>^05〇2)2等。較理想的是使用需要交聯處理 之聚合物電解質,但亦可使用無需交聯處理之聚合物電解 質。於使用無需交聯處理之聚合物電解質之情形時,省略 交聯處理,無需經由正極活性物質前驅體層、電解質前驅 160674.doc -54· 201230444 體層及負極活性物質前驅體層,直接形成正極活性物質 層、電解質層及負極活性物質層。 (基質成分之第1例) 基質成分之第1例係聚環氧烷、聚碳酸伸烷酯等。聚環 氧烷中有聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、環氧乙烷與環氧丙烷 之共聚物等。聚碳酸伸烷酯中有聚碳酸伸乙酯、聚碳酸伸 丙醋、碳酸伸乙酯與碳酸伸丙酯之共聚物等。 較理想的是,於聚環氧烷、聚碳酸伸烷酯等基礎聚合物 中混合具有包含聚環氧烷鏈之分支分子鏈之高分支聚合物 (以下僅稱為「高分支聚合物」)。藉此,抑制低溫下之基 礎聚合物之結晶化’提高低溫下之鐘離子傳導性。 所謂聚環氧烷鏈,係伸烷基與醚氧交替排列之分子鏈。 聚環氧燒鏈可具有取代基。》環氧烧鏈典型的為聚環氧乙 烷鏈。高分支聚合物之末端基可為乙醯基等非交聯基,亦 可為丙烯酿基、甲基丙烯醯基、乙烯基、稀丙基等交聯 基。 高分支聚合物較理想的是,传彳卜與斗 彳史化學式(1)所示之單體之 經基與A進行反應而獲得之聚合物沾 物的末端基為交聯基或非 交聯基的聚合物。於化學式(1)所千夕„滅丄 ^ ^ 、不之早體中,末端基為羥 基且包含聚環氧烷鏈之兩條分子絲你I * +鏈與作為末端基與羥基反 應之A之一條分子鍵自X延伸。 [化1] Η -0 — γΐ-^· 0、 Η* 咖/Χ —Α ···⑴ 160674.doc -55- 3 201230444 化學式(1)之X之價數為3償基,γΐ及Y2為伸烷基,min 為0以上之整數。其中,於X不含聚環氧烷鏈之情形時,m 及η之至少一者為丨以上之整數。 化學式(1)之A,較理想的是羧基、硫酸基、磺基、磷酸 基等酸性基,將該等酸性基烧酯化之基,將該等酸性基氣 化之基’環氧丙基等,進而理想的是將酸性基烷酯化之 基’尤其理想的是將羧基烷酯化之基。若A為將酸性基燒 酯化之基,則可藉由酯交換反應而容易地使羥基與A反 應。 醋交換反應較理想的是於氣化三丁基錫、氯化三乙基 錫、一氯丁基錫等有機錫化合物,鈦酸異丙酯等有機鈦化 合物等觸媒之存在下進行,於氮氣流下進行,於 100〜250°c之溫度下進行。其中,亦可藉由其他方法而合 成。 聚環氧烷鏈之導入,較理想的是藉由於碳酸鉀等鹼觸媒 之存在下將聚環氧炫鏈加成於前驅體之羥基上而進行。其 中,亦可藉由其他方法而合成。 化學式(1)之X,較理想的是具有包含自Q延伸之zl、Z2 及Z3之三條分子鏈之化學式(2)所示之基。化學式之Q為 次曱基、芳香族環或脂肪族環’ zl、Z2及Z3為伸烷基或聚 環氧烷鏈。伸烷基或聚環氧烷鏈可具有取代基。zl、z2及 Z3之全部或一部分可省略。 160674.doc •56. 201230444 [化2] 一 Z,\ Q —Z3—…⑵ 一 z2 高分支聚合物較理想的是,使化學式(3)所示之構成單 元之幾基與料氧㈣鍵結所得1合物的末端基為交聯 基或非S聯基的聚合物。化學式(3)之瓜及η較理想的是 1普該聚合物可藉由使3,5_二經基笨甲酸之環氧乙烷加 成物或其衍生物’例如3,5-二羥基笨曱酸曱酯之環氧乙烷 加成物聚合,導人交聯基或非交聯基作為末端基而合成。 [化3]
〇^〇lr …⑶ 於末端基之全部部分為交聯基之高分支聚合物混合 於基礎聚合物中之情形時’較理想的是,於基礎聚合物中 混。聚%氧乙烷甲基丙烯酸酯(peoma)、聚環氧乙烷丙烯 (PEOA)、聚環氧乙烷二丙烯酸酯(pE〇DA)等交聯控制 ^ 藉此’抑制交聯導致之鐘離子傳導性之下降。 (基質成分之第2例) 基質成分之第2例係末端基之一部分或全部為交聯基之 南分支聚合物與交聯性環氧乙烷多元共聚物與非反應性聚 160674.doc -57- 201230444 烷二醇的混合物。若使基質成分之第2例進行交聯處理, 則如圖50之模式圖所示,獲得具有於具有包含聚環氧烷鏈 之分支分子鏈之高分支聚合物8304與交聯性環氧乙烷多元 共聚物8306進行化學交聯之共交聯體8308中保持非反應性 聚烷二醇83 10之微結構的基質8302。共交聯體8308至少具 有高分支聚合物8304與交聯性環氧乙烷多元共聚物8306進 行化學交聯之交聯點8312,亦可具有高分支聚合物8304彼 此進行化學交聯之交聯點83 13,亦可具有交聯性環氧乙烷 多元共聚物8306彼此進行化學交聯之交聯點8314。非反應 性聚烷二醇83 10主要保持於高分支聚合物83 04之部分。 亦可於基質成分中進而混合非交聯性環氧乙烷均聚物。 若使進而混合有非交聯性環氧乙烷均聚物之基質成分進行 交聯處理,則如圖5 1之模式圖所示,非交聯性環氧乙烷均 聚物83 16與共交聯體8308物理交聯。所謂「物理交聯」, 係指未形成藉由化學鍵結之化學交聯而分子鏈彼此交纏。 高分支聚合物係與基質之第1例之攔中說明之高分支聚 合物相同者。 交聯性環氧乙烷多元共聚物係包含環氧乙烷與具有交聯 基之縮水甘油醚之兩種以上之單體的多元共聚物。 交聯性聚環氧乙烷多元共聚物較理想的是環氧乙烷與具 有交聯基之縮水甘油醚之二元共聚物。該二元共聚物係化 學式(4)及(5)所示之構成單元不規則排列的二元共聚物。 化學式(5)之R1為交聯基,較理想的是烯基,進而理想的是 稀丙基。 160674.doc -58- C' 201230444 [化4] …⑷ [化5]
…(5) R〆 交聯性環氧乙烷多元共聚物亦可為環氧乙烷與具有交聯 基之縮水甘油醚與環氧乙炫以外之環氧垸的三元共聚物。 該三元共聚物係化學式(4)及所示之構成單元以及化學 式(6)所示之構成單元不規則排列的三元共聚物。化學式 (6)之R2為碳酸1〜2之烷基。 [化6]
…⑹ 非反應性聚烷二醇之分子鏈之兩末端藉由非反應性之末 端基而密封。所謂「非反應性」’係指不與基質成分之其 他要素反應,不妨礙裡離子之移動。藉此,可抑制非反應 性聚烷二醇交聯而導致之非反應性聚烷二醇之分子鏈之運 動性下降,抑制非反應性聚烷二醇阻礙鋰離子之傳導。 非反應性聚烷二醇係環氧乙烷之均聚物、環氧丙烷之均 聚物、環氧乙烷與環氧丙烷之二元共聚物等,具有包含寡
S 160674.doc •59- 201230444 烧二醇鏈之分子鍵。 末端基選自碳酸1〜7之烷基、環烷基、烷酯基等。 非反應性聚烷二醇較理想的是化學式(7)所示之寡聚 物。 [化7] 子,…⑺ 圖50中顯示了直鏈狀之非反應性聚烷二醇831〇保持於共 交聯體8308之狀態,亦可替代直鏈狀之非反應性聚烷二醇 8310,而使具有包含寡烷二醇鏈之分支分子鏈之寡聚物保 持於共交聯體8308。當然,該寡聚物之所有末端藉由非反 應性之末端基而密封。 非交聯性環氧乙烷均聚物係化學式(8)所示之構成單元 排列之均聚物。 [化8] …⑻ 可替代非交聯性環氧乙烷均聚物,或除非交聯性環氧乙 烷均聚物外,使不具有與高分支聚合物之交聯基反應之交 聯基之非交聯性環氧乙烷多元共聚物與共交聯體物理交 聯。 _非父如性環氧乙烧多元共聚物係包含環氧乙烧與環氧乙 烷以外之環氧烷(例如,碳酸3〜4之環氧烷)之兩種以上之 單體的多元共聚物。 I60674.doc 201230444 非交聯性環氧乙烷多元共聚物較理想的是化學式(8)所 不之構成單元以及化學式(9)所示之構成單元不規則排列的 二元共聚物。化學式(9)之R1為碳酸1〜2之烷基,較理想的 是甲基。 [化9]
…⑼ R1 (正極活性物質、負極活性物質及導電助劑) 第1實施形態至第5實施形態之鋰二次電池1〇〇〇、2〇〇〇、 3 000、4000及5〇〇〇係經離子電池。 因此,正極活性物質係可插入/脫離鋰離子之物質。正 極活性物質例如係LiC()〇2、通叫等層狀岩鹽型化合物, Μη2〇4等尖晶石化合物,UFep〇4、㈣咖義等聚 陰離子化合物等。 負極活性物質係可以低於正極活性物質之電位 離链離子的物f。貞極活性物f Μ =:等尖一物,S一合金系、s二合 碳2 = Π電性物質之粉末或纖維。導電助劑例如係 二=_ ’碳奈米纖維、奈米碳管等導電性碳纖 導電性碳粉於以來自製造方法、起始材料等之名 1 叩之It形時’例如有時亦稱為 黑」「熱碳黑」等。 I,、」槽黑」「乙快 160674.doc -61 -
V 201230444 (優點) 根據第8實施形態,正極活性物質層8〇〇4、電解質層 8014及負極活性物質層8〇1〇藉由印刷而形成提高鋰二次 電池之生產性。又,可製作全固體鋰聚合物二次電池。 {第9實施形態} 第9實施形態係關於替代第8實施形態之電解質層之形成 方法的電解質層之形成方法。 圖52至圖55係表示第9實施形態之電解質層之形成方法 的模式圖。圖52至圖55係剖面圖。 以與第8實施形態相同之方式形成正極活性物質層8〇〇4 後,如圖52所示,與正極集電體8〇〇〇及正極活性物質層 8004對準平面位置而印刷電解質材料,形成正極側電解質 前驅體層8012a。形成正極側電解質前驅體層8〇12&後,進 行正極側電解質前驅體層8〇12a之交聯處理,如圖53所 示正極側電解質前驅體層8012a轉換為正極側電解質層 8014a 〇 又,以與第8實施形態相同之方式形成負極活性物質層 8〇 10後’如圖54所示’與負極集電體8〇〇6及負極活性物質 層8010對準平面位置而印刷電解質材料形成負極侧電解 質别驅體層8012b。形成負極側電解質前驅體層8〇 12b後, 進行負極側電解質前驅體層8〇i2b之交聯處理,如圖55所 不’負極側電解質前驅體層8〇 12b轉換為負極側電解質層 8014b 。 正極侧電解質層8〇 14a及負極侧電解質層8014b經接合而 160674.doc • 62· 201230444 一體化,成為第1實施形態至第5實施形態之電解質層 1008, 2008, 3008, 4008及5008 。 {第1〇實施形態} 第1〇實施形態係關於第1實施形態至第5實施形態之正極 側導電體層及負極側導電體層以及其形成方法。 (形成方法之第1例) 正極側導電體層1〇〇4,2004,3004,4004及5004以及負極 側導電體層1012, 2012, 3012, 4012及5012(以下僅稱為「導 電體層」),較理想的是藉由將金屬、合金等導電體之粒 子(填料)分散之漿料(墨水)印刷(塗佈)於導電體形成面上而 形成。藉由形成方法之第丨例而形成之導電體層之厚度範 圍廣,藉由形成方法之第丨例,可較佳地形成厚度為 (M〜20 _之導電體層。形成方法之第㈣有助於提高鐘二 次電池之生產性β 漿料可藉由柔版印刷法、軟微影法、凹版印刷法、平版 印刷法、、絲網印刷法、旋轉絲網印刷法、纟墨法、寇馬逆 向印刷法、寇馬直接印Jgi|、土 ^ 去、模塗法、唇口塗佈法等而印 :二:較理想的是藉由絲網印刷法或旋轉絲網印刷法而 易地形成:由為藉由絲網印刷法或旋轉絲網印刷法,可容 易地形成厚膜’高速形成導電體層。 (形成方法之第2例) 亦可藉由將金屬、合金 ,^ ^ 等導電體之箔積層於導電體屉彤 成面上而形成導電體層體屬形 地形成厚;法之第2例’可較佳 又為5〜20㈣之導電體層。於形成方法之第2例 160674.doc • 63 · s 201230444 ⑦,亦7電體層形成面上積層加工為最終平面形狀之 之二於導電體層形成面上積層未加工為最終平面形狀 狀。曰由乾式蝕刻或漁式蝕刻而將落加工為最終平面形 (形成方法之第3例) 亦可藉由於導電體層形成面上蒸鍍或濺鍍金屬、合金等 電體之骐而形成導電體層。藉由形成方法之第3二,可 較佳地形成厚度為〇.卜i μηι之相對較薄之導電體層。於形 之第3例中,可使用遮罩(模框)於導電體層形成面上 =二_具有最終平面形狀之膜,亦可於導電體層形成 :、鍍或機鍵不具有最終平面形狀之膜後藉由乾式㈣ - 7、式蝕刻而將膜加工為最終平面形狀。亦可藉由電解電 鍍法、無電電鍍法等電鍍法而形成導電體層。 (形成方法之第4例) 另外,亦可藉由將轉印用蒸鍍膜轉印於導電體層形成面 上而形成導電體層。藉由形成方法之第4例,彳較佳地形 成厚度為0.3〜3 μιη之中等厚度之導電體層。 (正極集電體及負極集電體之材質) 正極集電體1〇16, 2016, 3〇16,侧及5〇14(以下稱為「正 極集電體1G16等」)以及負極集電體购,2G22, 3G22, 4024 及_(以下稱為「負極集電體贈等」)之導電體之材質 係根據各個正極活性物質及負極活性物質而選自銅、鋁、 ”鈦等金W該等金屬為主成分之合金,不鑛鋼等。 例如’於正極活性物質為敍酸鐘系之情形時,選擇銘或以 160674.doc
C -64- 201230444 銘為主成分之銘合金作為正極集電體1〇16等之導電體之材 質。又,於負極活性物質為石墨系之情形時,選自銅或以 銅為主成分之銅合金作為負極集電體1020等之導電體之材 質,於負極活性物質為鈦酸鋰系之情形時,選自鋁或以鉈 為主成分之紹合金作為負極集電體1〇2〇等之導電體之材 質。 (正極集電體及負極集電體以外之部分之材質) 正極集電體1016等及負極集電體102〇等以外之部分之導 電體的材質選自銅、鋁、鎳等。 正極集電體1016等以外之部分之導電體的材質較理想的 是與正極集電體1016等之導電體之材質相同。藉此,可同 時形成正極集電體1016等與正極集電體1〇16等以外之部 分’可將正極側導電體層丨〇〇4等製為連續層。 同樣,負極集電體1020等以外之部分之導電體的材質較 理想的是與負極集電體1020等之導電體之材質相同。藉 此,可同時形成負極集電體1020等與負極集電體1〇2〇等以 外之部分’可將負極側導電體層1〇12等製為連續層。 {第Π實施形態} 第11實施形態係關於第1實施形態至第4實施形態之正極 側外包裝膜及負極側外包裝膜、第5實施形態之外包裝膜 以及第6實施形態及第7實施形態之上側最外包裝膜及下側 最外包裝膜中所使用的阻隔性膜。 正極側外包裝膜1〇〇2,2002,3002及4002(以下稱為「正 極側外包裝膜1002等」)、負極側外包裝膜1〇14,2〇14, 160674.doc -65- S M,· 201230444 3014及4014(以下稱為「負極側外包裝膜1〇14」等)、外包 裝膜5002、上側最外包裝膜6004及7004(以下稱為「上側 最卜Ο裝膜6004等」)以及下侧最外包裝臈6〇〇6及7〇〇6(以 下稱為「下側最外包裝膜6006等」)係具有可撓性及阻隔 性的阻隔性模。所謂阻隔性,係指防止空氣中之水蒸氣、 氧等穿透的能力。 (阻隔性膜之種類) /且隔性膜存在水蒸氣穿透率為,10·2 g/mVday之高阻 隔性膜與水蒸氣穿透率為10.2〜1〇·6 g/m2/day之超阻隔性 膜。 (阻隔性膜之種類之選擇) 於積層電池6_及7_中,較理想的是,正極側外包裝 膜⑽2等、負極側外包裝膜1〇14等及外包裝膜避為高阻 S膜上側最外包裝膜6004等及下側最外包裝膜6006等 為超阻隔性膜。其中,於希望強力抑制空氣中之水蒸氣穿 透之情形時,正極側外包裝膜讀等、負極側外包裝膜 1014等及外包裝膜5002可為超阻隔性膜。 於鐘二次電池藉由最外包裝膜而密封之情形時,正極側 外包裝臈1GG2等、負極侧外包裝臈1()14等以及外包裝膜 5〇02較理想的是超阻隔性臈。其中,於容許阻隔性稍稱降 低之情形時’正極侧夕卜白拔描 蚀惻外包裝膜1002等、負極側外包裝膜 1014等及外包裝臈5〇〇2可為高阻隔性膜。 (阻隔性膜之構造) 阻隔性膜如圖56之模式圖所示,係阻隔層丨刪:與谭接 160674.doc 201230444 層10004之積層體。若對焊接層10004彼此相接處施加壓力 及熱,則焊接層10004彼此焊接(熔接h亦可對膜之表面實 施低溫電漿處理等而賦予膜阻隔性。於該情形時,獲得無 焊接層之無接著劑之阻隔性膜。 (高阻隔性膜之厚度及材質) 高阻隔性膜之厚度較理想的是3〜20 μηι。高阻隔性膜之 阻隔層之材質可為ΡΕΤ(聚對苯二甲酸乙二酯)、ΡΕΝ(聚萘 二曱酸乙二酯)、Ny(尼龍)、ΡΙ(聚醯亞胺)、PC(聚碳酸 酯)、PAR(聚芳酯)、PES(聚醚颯)、pVA(聚乙烯醇)、 EVOH(乙烯•乙烯醇共聚物)等塑膠,亦可為玻璃。 (超阻隔性膜之厚度及材質) 超阻隔性膜之厚度較理想的是2〇〜5〇〇 。超阻隔性膜 可為具有包含Si〇2、DLC(類鑽碳)等之無機層的多層阻隔 膜,亦可為包含鋁等金屬之金屬箔積層之多層阻隔膜。層 壓電池單元中廣泛使用之鋁層壓膜亦可成為超阻隔性膜。 鋁層壓膜中,一般而言,積層有包含pET4Ny之層與鋁箔 與包含PP(聚丙烯)或改質PP之層。包含PET或Ny之層與鋁 泊之間存在接著層,鋁羯與包含pp或改質pp之層之間存在 接著層。包含PET_y之層等包含塑膠之層可替換為包含 玻璃之層。 (阻隔性膜之切割) 阻隔性膜可藉由刀(切割器)而機械切,亦可藉由雷射 光而光學切割。 {第1實施形態之變化例) 160674.doc -67- 201230444 圖57至圖64係表示藉由第i實施形態之變化例之鋰二次 電池之製造流程。圖57至圖64係平面圖。第1實施形態之 說明中言及之事項亦可適用於第1實施形態之變化例。 (正極側複合體之製作) 於鋰二次電池之製造中’如圖57所示’於正極側外包裝 膜11002之正極側接合面111 〇2上形成正極側導電體層 11004之整體,製作正極側導電體層U004與正極側外包裝 膜1 1002—體化之正極側複合體moo。 正極側導電體層11004之平面形狀為矩形。藉此,可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成正極側導電體層11 〇〇4,提 高鋰二次電池之生產性。 正極集電體11016處於正極侧貼合區域11104之内部,正 極端子11018處於正極側貼合區域11104之外部。 正極端子11018係具有佔據矩形之一邊之附近之細長矩 形之平面形狀的區域。 (負極側複合體之製作) 與正極側複合體11100之製作分開,如圖58所示,於負 極侧外包裝膜11014之負極側接合面11108上形成負極側導 電體層11012之整體,製作負極側導電體層11012與負極側 外包裝膜11014—體化之負極側複合體11106 » 負極側導電體層11012之平面形狀為矩形。藉此’可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成負極側導電體層11012 ’提 高鋰二次電池之生產性。 負極集電體11020處於負極側貼合區域1111〇之内部’負 160674.doc • 68· 201230444 極端子11022處於負極側貼合區域1111 0之外部。 負極端子11022係具有佔據矩形之一邊之附近之細長矩 形之平面形狀的區域。 (正極活性物質層、正極侧電解質層、負極側電解質層 及負極活性物質層之附加) 製作正極側複合體11100後,如圖59及圖60所示,將正 極活性物質層11006及正極側電解質層u〇〇8a與正極集電 體11016對準平面位置而依序附加於正極側複合體Ui〇〇 上。又’製作負極側複合體11106後,如圖61及圖62所 不,將負極活性物質層11010及負極側電解質層u〇〇8b與 負極集電體11020對準平面位置而依序附加於負極側複合 體11106上。 (貼合) 將正極活性物質層11〇〇6、正極側電解質層11〇〇8a '負 極側電解質層ll〇08b及負極活性物質層11〇1〇附加於正極 側複合體11100或負極側複合體11106上後,如圖63所示, 使正極側接合面11102與負極側接合面m〇8相對面,貼合 正極侧貼合區域11104與負極側貼合區域丨丨丨1〇。此時,正 極集電體11016、正極活性物質層11006、正極側電解質層 11008a、負極側電解質層11008b、負極活性物質層 及負極集電體11020之平面位置對準。正極侧電解質層 11008a及負極側電解質層uo〇8b於正極側貼合區域ιιι〇4 與負極側貼合區域11丨10貼合時得以接合,成為—體之電 解質層11008。 160674.doc -69- 201230444 於第1實施形態之變化例中,不切割正極侧外包裝膜 11002及負極侧外包裝膜14。替代正極側外包裝膜 11002及負極側外包裝膜11014之切割,而使正極側外包裝 膜11002及負極側外包裝膜11〇 14於在網狀膜之寬度方向上 錯開之狀態下進行貼合。藉此,於一侧露出正極端子 11018 ’於另一側露出負極端子。。]〗。正極端子11018及 負極端子11022配置於相反側。 (接合) 貼合正極側貼合區域111 04與負極側貼合區域11 11 〇後, 如圖64所示’於各個鋰二次電池u〇〇〇之邊緣部至電解質 層11008之邊緣部附近的接合區域11026内接合正極側外包 裝膜11002與負極側外包裝膜11014,密封電池單元 11024。視需要將相連之鐘二次電池j丨〇〇〇切離。 {第2實施形態之變化例} 圖65至圖72係表示藉由第2實施形態之變化例之鋰二次 電池的製造流程。圖65至圖72係平面圖。於第2實施形態 中言及之事項亦可適用於第2實施形態之變化例。 (正極侧複合體之製作) 於經二次電池之製造中’如圖65所示,於正極侧外包裝 膜12002之正極側接合面12102上形成正極側導電體層 12004之整體’製作正極側外包裝膜12〇〇2與正極侧導電體 層12004—體化之正極側複合體121〇〇。 正極側導電體層12004之平面形狀為矩形。藉此,可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成正極侧導電體層12〇〇4,提 160674.doc •70- 201230444 高鋰二次電池之生產性。 正極集電體12016及正極側串聯配線12020處於正極側貼 合區域12104之内部’正極端子12018處於正極側貼合區域 12104之外部。 正極端子12018係具有佔據矩形之一邊之附近之細長矩 形之平面形狀的區域。正極側串聯配線12020係具有佔據 矩形之一邊之附近之細長矩形之平面形狀的區域。 (負極側複合體之製作) 與正極侧複合體12100之製作分開,如圖66所示,於負 極側外包裝膜12014之負極側接合面1〇8上形成負極側導 電體層12012之整體,製作負極侧導電體層12〇 12與負極侧 外包裝膜12014 —體化之負極側複合體121 〇6。 負極側導電體層12012之平面形狀為矩形。藉此,可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成負極側導電體層12〇12,提 高鋰二次電池之生產性。 負極集電體12022及負極側串聯配線12026處於負極側貼 合區域12110之内部,負極端子12〇24處於負極侧貼合區域 12110之外部。 負極端子12〇24係具有佔據矩形之一邊之附近之細長矩 形之平面形狀的區域。負極側串聯配線12〇26係具有佔據 矩形之一邊之附近之細長矩形之平面形狀的區域。 (鐘--欠電池之完成) 製作正極側複合體12100後,如圖67及圖68所示,與正 極集電體12016對準平面位置將正極活性物質層12〇〇6及正 160674.doc •71· 201230444 極側電解質層12〇〇8a附加於正極側複合體12100上。又, 製作負極側複合體121 〇6後,如圖69及圖70所示,與負極 集電體12022對準平面位置將負極活性物質層ι2〇1〇及負極 側電解質層12008b附加於負極側複合體121 〇6上。進而, 如圖71所示,使正極側接合面ι21〇2與負極側接合面ι21〇8 相對面’貼合正極侧貼合區域12104與負極側貼合區域 12110。此時’電池單元12028之各個正極集電體12016、 正極活性物質層12006、正極侧電解質層12008a、負極側 電解質層12008b、負極活性物質層1201〇及負極集電體 12022之平面位置對準。正極側電解質層12〇〇8a及負極側 電解質層12008b於正極側貼合區域12104與負極側貼合區 域12110貼合時得以接合’成為一體之電解質層12008。 於第2實施形態之變化例中,不切割正極侧外包裝膜 12002,亦不切割負極側外包裝膜12014。替代正極側外包 裝膜12002及負極侧外包裝膜12014之切割,而使正極側外 包裝膜12002及負極側外包裝膜12014於在網狀膜之寬度方 向上錯開之狀態下進行貼合》藉此,於一側露出正極端子 12018,於另一側露出負極端子12022。正極端子12〇18及 負極端子12022配置於相反側。 繼而’如圖72所示’於各個鋰二次電池12000之邊緣部 至電解質層12008等之邊緣部附近的接合區域12〇32内接合 正極側外包裝膜12002與負極側外包裝膜12014。視需要將 相連之鋰二次電池12000切離。 {第3實施形態之變化例} 160674.doc 72· 201230444 圖?3至圖SO係表示藉由第3實施形態之變化例之鋰二次 電池的製造流程。圖73至圖8〇係平面圖。於第3實施形態 中言及之事項亦可適用於第3實施形態之變化例。 (正極側複合體之製作) 於鋰二次電池之製造中,如圖73所示,於正極側外包裝 膜13002之正極側接合面131〇2上形成正極側導電體層 13004之整體,製作正極側導電體層n〇〇4與正極側外包裝 膜13002—體化之正極側複合體igloo。 正極側導電體層13004之平面形狀為矩形。藉此,可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成正極侧導電體層1〇〇4,提高 鋰二次電池之生產性。 正極集電體13016及正極側並聯配線13020處於正極側貼 σ £域13104之内部,正極端子13018處於正極側貼合區域 13 10 4之外部。 正極端子13〇18具有佔據矩形之一邊之附近的細長矩形 之平面形狀。 (負極側複合體之製作) 與正極側複合體13 100之製作分開,如圖74所示,於負 極側外包裝膜13014之負極側接合面13108上形成負極側導 電體層13012之整體,製作負極側導電體層13012與負極侧 外包裝膜13014—體化之負極侧複合體13106。 負極側導電體層13012之平面形狀為矩形。藉此,可藉 由間歇塗佈而容易地連續形成負極側導電體層13012,提 高鋰二次電池之生產性。
160674.doc -73- S 201230444 負極集電體13022及負極側並聯配線13026處於負極側貼 合區域13110之内部,負極端子13024處於負極側貼合區域 13110之外部。 負極端子13024係具有佔據矩形之一邊之附近之細長矩 形之平面形狀的區域。 (裡一次電池之完成) 製作正極側複合體13 10 0後’如圖7 5所示,與正極集電 體13016對準平面位置將正極活性物質層13〇〇6附加於正極 側複合體13100上’如圖76所示,與正極集電體13016對準 平面位置將正極側電解質層13008a附加於正極側複合體 13 100上,與正極側並聯配線13〇2〇對準平面位置將正極側 絕緣層13009a附加於正極側複合體13 1 〇〇上。又,製作負 極側複合體13 106後,如圖77所示,與負極集電體13022對 準平面位置將負極活性物質層13〇i〇附加於負極側複合體 13106上,如圖78所示,與負極集電體13〇22對準平面位置 將負極側電解質層13008b附加於負極側複合體13 1〇6上, 與負極侧並聯配線13026對準平面位置將負極侧絕緣層 130Q9b附加於負極側複合體131〇6上。進而,使正極側接 合面13102與負極侧接合面131〇8相對面,貼合正極侧貼合 區域13 104與負極側貼合區域1311〇。此時電池單元 13028之各個正極集電體13〇16、正極活性物質層13〇〇6、 正極側電解質層13008a、負極側電解質層I3〇〇8b、負極活 性物質層13〇10及負極集電體13〇22之平面位置對準。正極 側電解質層13008a及負極側電解質層13〇〇8b於正極側貼合 160674.doc -74·
201230444 區域13104與負極側貼合區域丨3丨丨〇貼合時得以接合,成為 一體之電解質層13008。正極側絕緣層13009a及負極側絕 緣層13009b於正極側貼合區域131〇4與負極側貼合區域 13110貼合時得以接合,成為一體之絕緣層13〇〇9。絕緣層 13009介於正極側並聯配線13〇2〇與負極側並聯配線13〇26 之間’防止正極側並聯配線u〇2〇與負極側並聯配線π〇26 之短路。正極側絕緣層13〇〇9a及負極側絕緣層丨3〇〇9b係藉 由黏性物之塗佈、片狀物之貼附等而形成。 於第3實施形態之變化例中,不切割正極側外包裝膜 13002,亦不切割負極側外包裝膜13〇14。替代正極側外包 裝膜13002及負極侧外包裝膜丨3〇 14之切割,而使正極側外 包裝膜13002及負極側外包裝膜13〇14於錯開之狀態下進行 貼合。藉此’於一側露出正極端子13〇18,於另一側露出 負極端子13022。 繼而,如圖80所示,於各個鋰二次電池13〇〇〇之邊緣部 至電解質層13008等之邊緣部附近的接合區域13〇32内接合 正極側外包裝膜13002與負極側外包裝膜13〇14。視需要將 相連之鋰二次電池13000切離。 本發明已經詳細揭示記述,上述記述於所有態樣中皆為 例示並非限定。因此,理解為可於不超出本發明之範圍 内’進行無數之修正及變化。 【圖式簡單說明】 圖1係第1實施形態之鋰二次電池之平面圖。 圖2係第1實施形態之鋰二次電池之剖面圖。 160674.doc -75- 201230444 圖3係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖4係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖5係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖6係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖7係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖8係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖9係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平面 圖。 圖10係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖β 圖11係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖1 2係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖13係第2實施形態之鋰二次電池之平面圖。 圖14係第2實施形態之鋰二次電池之剖面圖。 圖15係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 160674.doc •76· 201230444 圖16係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖17係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圊。 圖18係表示第2實施形態之鐘二次電池之製造方法之平 面圖。 圖19係第2實施形態之鋰二次電池之剖面圖。 圖2〇係第3實施形態之链一次電池之平面圖。 圖21係第3實施形態之裡一次電池之剖面圖。 圖22係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖23係表示第3實施形態之鐘二次電池之製造方法之平 面圖。 圖24係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖25係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖26係第4實施形態之鋰二次電池之平面圖。 圖27係第4實施形態之鋰二次電池之剖面圖。 圖28係表示第4實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖29係表示第4實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖30係表示第4實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 160674.doc -77- 201230444 面圖。 圖3丨係表示第4實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖32係第5實施形態之鋰二次電池之平面圖。 圖3 3係第5實施形態之鋰二次電池之剖面圖。 圖34係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖35係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖36係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖37係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖38係表示第5實施形態之鐘二次電池之製造方法之平 面圖。 圖39係表示第5實施形態之鋰二次電池之製造方法之平 面圖。 圖40係第6實施形態之積層電池之平面圖。 圖41係第6實施形態之積層電池之剖面圖。 圖42係第7實施形態之積層電池之平面圖。 圖43係第7實施形態之積層電池之剖面圖。 圖44係表不第8實施形態之正極活性物質層、電解質層 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 圖45係表不第8實施形態之正極活性物質層、電解質層 160674.doc •78· 201230444 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 、電解質層 、電解質層 、電解質層 、電解質層 圖牝係表示第8實施形態之正極活性物質層 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 圖47係表不第8實施形態之正極活性物質層 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 圖4 8係表示第8實施形態之正極活性物質層 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 圖49係表示第8實施形態之正極活性物質層 及負極活性物質層之形成方法之剖面圖。 圖50係第8實施形態之基質之模式圖。 圖51係第8實施形態之基質之模式圖。 圖52係表示第9實施形態之電解質層之形 。 古之剖面 圖53係表示第9實施形態之電解質層之形成方法之剖面 圖54係表示第9實施形態之電解質層之形成方法之剖面 圖。 圖55係表示第9實施形態之電解質層之形成方法之剖面 圖。 圖56係第u實施形態之阻隔性膜之剖面圖。 圖57係表示第丨實施形態之链二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖58係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 160674.doc -79· 201230444 圖59係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖60係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖61係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖62係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖63係表示第1實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖64係表示第1實施形態之鐘二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖65係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖66係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖67係表示第2實施形態之鐘二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖68係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖69係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖7〇係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 160674.doc •80· 201230444 圖71係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖72係表示第2實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖73係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖74係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖75係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖76係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖77係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖78係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖79係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 圖80係表示第3實施形態之鋰二次電池之製造方法之變 化例之平面圖。 【主要元件符號說明】 1000 ' 2000、3 000、4000、5000 鋰二次電池 1002、2002、3002、4002 正極側外包裝膜 1004、2004、3 004、4004、5004 正極側導電體層 160674.doc -81 - 201230444 1006 、 2006 、 3006 、 4006 、 5006 1008 、 2008 ' 3008 、 4008 、 5008 1008a、5008a 1008b 、 5008b 1010 ' 2010 、 3010 、 4010 、 5010 1012 ' 2012 ' 3012 、 4012 、 5012 1014 ' 2014 、 3014 ' 4014 5002 6004 ' 7004 6006 ' 7006 正極活性物質層 電解質層 正極側電解質層 負極側電解質層 負極活性物質層 負極側導電體層 負極側外包裝膜 外包裝膜 上側最外包裝膜 下侧最外包裝膜 160674.doc 82

Claims (1)

  1. 201230444 七、申請專利範圍: 1. 一種鋰二次電池之製造方法,其係具備1個以上之電池 單元之鋰二次電池之製造方法,其具備如下步驟: (a) 使具備上述電池單元之第1極之集電體及與上述第1 極之集電體電氣連接之第1極之電極端子的第1導電體層 之整體形成於具有可換性及阻隔性之第1外包裝膜之第1 接合面’製作上述第1極之集電體處於第1貼合區域之内 部’上述第1極之電極端子之至少一部分處於上述第1貼 合區域之外部’上述第1導電體層與上述第1外包裝膜一 體化的第1複合體的步驟, (b) 將混合有鐘離子傳導性之聚合物電解質之交聯前前 驅體及第1極之活性物質的第1極之活性物質材料與上述 第1極之集電體對準平面位置而加以印刷,使第1極之活 性物質則驅體層附加於上述第1複合體上的步驟, (C)上述步驟(b)之後,將包含鋰離子傳導性之聚合物 電解質之交聯前前驅體之電解質材料與上述第1極之集 電體對準平面位置而加以印刷,使電解質前驅體層附加 於上述第1複合體上的步驟, (d) —起或分別進行上述第1極之活性物質前驅體層及 上述電解質前驅體層之交聯處理,使上述第丨極之活性 物質前驅體層及上述電解質前驅體層分別轉換為第1極 之活性物質層及電解質層的步驟, (e) 與上述步驟(a)至上述步驟(d)分開另進行如下步 驟,使具備上述電池單元之第2極之集電體及與上述第2 160674.doc 201230444 極之集電體電氣連接之第2極之電極端子的第2導電體層 之整體形成於具有可撓性及阻隔性之第2外包裝膜之第2 接合面,製作上述第2極之集電體處於第2貼合區域之内 部,上述第2極之電極端子之至少一部分處於上述第2貼 合區域之外部,上述第2導電體層與上述第2外包裝膜一 體化的第2複合體的步驟, ⑴將混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質之交聯前前 驅體及第2極之活性物質的第2極之活性物質材料與上述 第2極之集電體對準平面位置而加以印刷,使第2極之活 性物質前驅體層附加於上述第2複合體上的步驟, (g)與上述第1極之活性物質前驅體層及上述電解質前 驅體層之交聯處理-起或分別進行上述第2極之活性物 質前驅體層之交聯處理,使上述第2極之活性物質前驅 體層轉換為第2極之活性物質層的步驟, (h)上述步驟(a)至上述步驟(g)之後,使上述第丨接合面 與上述第2接合面相對面,對準上述第丨極之集電體、上 述第1極之活性物質層、上述電解質層、上述第2極之活 性物質層及上述第2極之集電體的平面位置,貼合上述 第1貼合區域與上述第2貼合區域的步驟, ⑴上述步驟⑻之後,使上述第!外包裝膜與上述第請 包裝膜接合’將上述電池單元密封的步驟。 2. 如請求項1之鋰二次電池之製造方法,其中 分別為第1電解 上述電解質前驅體層及上述電解質層 質前驅體層及第1電解質層, 160674.doc 201230444 上述經一次電池之製造方法進而具備如下步驟: (j)上述步驟(f)之後’將上述電解質材料與上述第2極 之集電體對準平面位置而加以印刷,使第2電解質前驅 體層附加於上述第2複合體上的步驟, 上述步驟(g)係一起或分別進行上述第2極之活性物質 前驅體層及上述第2電解質前驅體層之交聯處理,使上 述第2極之活性物質前驅體層及第2電解質前驅體層分別 轉換為上述第2極之活性物質層及第2電解質層。 3.如請求項1或2之鋰二次電池之製造方法,其中 上述經二次電池具備2個以上之上述電池單元或2個以 上之並聯電池單元群, 上述第1導電體層及上述第2導電體層進而分別具備第 1串聯配線及第2串聯配線, 上述第1串聯配線及上述第2串聯配線串列連接2個以 上之上述電池單元或2個以上之上述並聯電池單元群。 4_如請求項1或2之鋰二次電池之製造方法,其中 上述鋰二次電池具備2個以上之上述電池單元或2個以 上之串聯電池單元群, 上述第1導電體層及上述第2導電體層進而分別具備第 1並聯配線及第2並聯配線, 上述第1並聯配線及上述第2並聯配線並列連接2個以 上之上述電池單元或2個以上之上述串聯電池單元群。 5.如請求項丨或2之鋰二次之製造方 一 w 丹進而具備如 160674.doc 201230444 (k) 於上述步驟(b)至上述步驟(d)之前或之後,上述步 驟(h)之前,切割上述第1外包裝膜,留下上述第1極之電 極端子與上述第1外包裝膜之重疊部分,將處於上述第1 貼合區域之外部之上述第1外包裝膜自上述第1複合體除 去的步驟,及 (l) 於上述步驟⑴及上述步驟(g)之前或之後,上述步驟 (h)之前’切割上述第2外包裝膜,留下上述第2極之電極 端子與上述第2外包裝膜之重疊部分,將處於上述第2貼 合區域之外部之上述第2外包裝膜自上述第2複合體除去 的步驟。 6. 如請求項1或2之鋰二次電池之製造方法,其中 上述步驟(a)係藉由將分散有導電體粒子之漿料印刷於 上述第1接合面而形成上述第1導電體層, 上述步驟(e)係藉由將分散有導電體粒子之漿料印刷於 上述第2接合面而形成上述第2導電體層。 7. 如請求項丨或2之鋰二次電池之製造方法,其中 上述第1外包裝膜及上述第2外包裝膜為網狀膜, 上述步驟(a)係於在延伸方向上移行之上述第丨外包裝 膜上反覆形成上述第1導電體層, 上述步驟⑷係於在延伸方向上移行之上述第2外包裝 膜上反覆形成上述第2導電體層。 8. 二種m池之製造m係具備㈣以上之電池 早元之鐘二次電池之製造方法,其具備如下步驟. ⑷使具備上述電池單元之第1極之集電體及與上述^ 160674.doc 201230444 極之集電體電氣連接之第丨極之電極端子的第1導電體層 之整體形成於具有可撓性及阻隔性之外包裝膜之接合面 之第1導電體層形成區域,使具備上述電池單元之第2極 之集電體及與上述第2極之集電體電氣連接之第2極之電 極端子的第2導電體層之整體形成於上述接合面之第2導 電體層形成區域,製作上述第i極之集電體處於第i貼合 區域之内部,上述第1極之電極端子之至少一部分處於 上述第1貼合區域之外部,上述第2極之集電體處於第2 貼合區域之内部,上述第2極之電極端子之至少一部分 處於上述第2貼合區域之外部,上述第丨導電體層與上述 第2導電體層與上述外包裝膜一體化的複合體的步驟, (b)將混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質之交聯前前 驅體及第1極之活性物質的帛i極之活性物質材料與上述 第1極之集電體對準平面位置而加以印刷,使第ι極之活 性物質前驅體層附加於上述複合體上的步驟, (c)上述步驟(b)之後 電解質之交聯前前驅體 電體對準平面位置而加 於上述複合體上的步驟 ’將包含鋰離子傳導性之聚合物 之電解質材料與上述第丨極之集 以印刷,使電解質前驅體層附加 ⑷將混合有輯子傳導性之聚合物電解質之交聯前前 驅體及第2極之活性物質的第2極之活性物質材料與上述 第2極之集電體對·準半, 半十面位置而加以印刷,使第2極之活 性物質前驅體層附加於上述複合體上的步驟, ⑷-起或分別進行上述^極之活性物質前驅體層、 160674.doc 201230444 上述電解質前驅體層及上述第2極之活性物質前驅體層 之交聯處理’使上述第1極之活性物質前驅體層、上述 電解質前驅體層及上述第2極之活性物質前驅體層分別 轉換為第1極之活性物質層、電解質層及第2極之活性物 質層的步驟, (f)上述步驟(a)至上述步驟(e)之後,於將上述第1導電 體層形成區域與上述第2導電體層形成區域隔開之線之 位置上以上述接合面為内側將上述外包裝膜摺疊,對準 上述第1極之集電體、上述第1極之活性物質層、上述電 解質層、上述負極活性物質層及上述第2極之集電體的 平面位置,貼合上述第i貼合區域與上述第2貼合區域的 步驟, (g) 上述步驟(f)之後,使上述外包裝膜接合,將上述電 池單元密封的步驟。 9.如請求項8之鋰二次電池之製造方法,其中 上述電解質前驅體層及上述電解質層分別為第丨電解 質前驅體層及第1電解質層, 该鋰二次電池之製造方法進而具備如下步驟: (h) 上述步驟(d)之後’將上述電解暂#牡也· & 、电解質材枓與上述第2極 之集電體對準平面位置而加以印划 ^ ^ 那Μ印刷,使第2電解質前驅 體層附加於上述複合體上的步驟, 上述步驟(e)係一起或分別進行 逆仃上述第1極之活性物質 前驅體層、上述第1電解質前驅體層、 上述第2極之活性 物質前驅體層及第2電解質前躯Μ 冥月J %體層之交聯處理,使上 160674.doc 201230444 述第1極之活性物質前驅體層、上述^電解質前驅體 層、上述第2極之活性物質前驅體層及第2電解質前驅體 層分別轉換為上述第丄極之活性物質層、上述第丄電解質 層、上述第2極之活性物質層及第2電解質層。 10. 如請求項8或9之鋰二次電池之製造方法,其中 上述鋰二次電池具備2個以上之上述電池單元或2個以 上之並聯電池單元群, 上述第1導電體層及上述第2導電體層進而分別具備第 1串聯配線及第2申聯配線, 上述第1 _聯配線及上述第2串聯配線串列連接2個以 上之上述電池單元或2個以上之上述並聯電池單元群。 11. 如請求項8或9之鐘二次電池之製造方法,其中 上述經二次電池具備2個以上之上述電池單元或2個以 上之串聯電池單元群, 上述第1導電體層及上述第2導電體層進而分別具備第 1並聯配線及第2並聯配線, 上述第1並聯配線及上述第2並聯配線並列連接2個以 上之上述電池單元或2個以上之上述串聯電池單元群。 12. 如請求項8或9之鋰二次電池之製造方法,其進而具備如 下步驟: 於上述步驟(b)至上述步驟(e)之前或之後,上述步驟 (0之前,切割上述外包裝膜,留下上述第1極之電極端 子與上述外包裝膜之重疊部分及上述第2極之電極端子 與上述外包裝膜之重疊部分,將處於上述第1貼合區域 £ 160674.doc 201230444 及上述第2貼合區域之外部之上述外包裝膜自上述複合 體除去的步驟。 13. 如請求項8或9之鋰二次電池之製造方法,其中 上述步驟(a)係藉由將分散有導電體粒子之漿料印刷於 上述接合面而形成上述第丨導電體層及上述第2導電 層。 14. 如請求項8或9中任一項之鋰二次電池之製造方法,其中 上述外包裝膜為網狀膜, 上述步驟(a)係於在延伸方向上移行之上述外包裝膜上 反覆形成第1導電體層及第2導電體層。 15· —種積層電池之製造方法,其係組合2個以上之鋰二次 電池之積層電池之製造方法,其具備如下步驟: (a) 藉由如請求項丨至14中任一項之鋰二次電池之製造 方法而製造切離之2個以上之鋰二次電池的步驟,及 (b) 將2個以上之上述M二次電池重合,藉由最外包裝 膜而在、封的步驟。 16. —種積層電池之製造方法,其係組合2個以上之鋰二次 電池之積層電池之製造方法,其具備如下步驟: ⑷藉由如請求項1至14中任-項之鋰二次電池之製造 方法而製造相連之2個以上之鋰二次電池的步驟,及 (b)將2個以上之上述鋰二次電池以乙形彎折重合萨由 最外包裝膜而密封的步驟。 17. -種複合體之製造方法,其係集電體與電極端子與外杉 裝膜一體化之複合體之製造方法,其具備如下步驟: 160674.doc 201230444 (a) 使具備上述集電體及與上述集電體電氣連接之上述 電極端子的導電體層之整體形成於具有可撓性及阻隔性 之上述外包裝膜之接合面,製作上述集電體處於貼合預 定區域之内部,上述電極端子之至少一部分處於上述貼 合預定區域之外部的複合體的步驟, (b) 切割上述外包裝膜,留下上述電極端子與上述外包 裝膜之重疊部分,將處於上述貼合預定區域之外部之上 述外包裝膜自上述複合體除去的步驟。 18. 一種鋰二次電池之製造方法,其係具備丨個以上之電池 單元之鋰二次電池之製造方法,其具備如下步驟: (a) 使具備上述電池單元之第〖極之集電體及與上述第1 極之集電體電氣連接之第丨極之電極端子的第丨導電體層 之整體形成於具有可撓性及阻隔性之第丨外包裝膜之第工 接合面,製作上述第i極之集電體處於第丨貼合區域之内 部,上述第1極之電極端子之至少一部分處於上述第 合區域之外部,上述第丨導電體層與上述第丨外包裝膜一 體化的第1複合體的步驟, (b) 將混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質及第i極之 活性物質的第丨極之活性物質材料與上述第丨極之集電體 對準平面位置而加以印刷,使第1極之活性物質層附加 於上述第1複合體上的步驟, (c) 上述步驟(b)之後,將包含鋰離子傳導性之聚合物 電解質之電解質材料與上述第丨極之集電體對準平面位 置而加以印刷,使電解質層附加於上述第丨複合體上的 160674.doc 201230444 步驟, (<0與上述步驟(a)至上述步驟(c)分開另進行如下步 驟’使具備上述電池單元之第2極之集電體及與上述第2 極之電體電氣連接之第2極之電極端子的第2導電體層 之整體形成於具有可撓性及阻隔性之第2外包裝膜之第2 接合面,製作上述第2極之集電體處於第2貼合區域之内 4,上述第2極之電極端子之至少一部分處於上述第2貼 合區域之外部’上述第2導電體層與上述第2外包裝膜一 體化的第2複合體的步驟, 0)將混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質及第2極之 活性物質的第2極之活性物質材料與上述第2極之集電體 對準平面位置而加以印刷,使第2極之活性物質層附加 於上述第2複合體上的步驟, (f) 上述步驟(a)至上述步驟(e)之後,使上述第丨接合面 與上述第2接合面相對面,對準上述第1極之集電體、上 述第1極之活性物質層、上述電解質層、上述第2極之活 !·生物質層及上述第2極之集電體的平面位置,貼合上述 第1貼合區域與上述第2貼合區域的步驟, (g) 上述步驟(f)之後,使上述第1外包裝膜與上述第2外 包裝膜接合,將上述電池單元密封的步驟。 19.:種鋰二次電池之製造方法其係具備1個以上之電池 早兀之鋰二次電池之製造方法,其具備如下步驟: ⑷使具備上述電池單元之第】極之集電體及與上述第1 極之术電體電氣連接之第丨極之電極端子的第丨導電體層 160674.doc 201230444 之整體形成於具有可撓性及阻隔性之外包裝膜之接合面 之第1導電體層形成區域,使具備上述電池單元之第2極 之集電體及與上述第2極之集電體電氣連接之第2極之電 極端子的第2導電體層之整體形成於上述接合面之第2導 電體層形成區域,製作上述第丨極之集電體處於第丨貼合 區域之内部,上述第1極之電極端子之至少一部分處於 上述第1貼合區域之外部,上述第2極之集電體處於第2 貼合區域之内部,上述第2極之電極端子之至少一部分 處於上述第2貼合區域之外部,上述第丨導電體層與上述 第2導電體層與上述外包裝膜一體化的複合體的步驟, (b) 將混合有鐘離子傳導性之聚合物電解質及第丨極之 活性物質的第1極之活性物質材料與上述第丨極之集電體 對準平面位置而加以印刷,使第丨極之活性物質層附加 於上述複合體上的步驟, (c) 上述步驟(b)之後,將包含鋰離子傳導性之聚合物 電解質之電解質材料與上述第丨極之集電體對準平面位 置而加以印刷’使電解質層附加於上述複合體上的步 驟, (d) 將混合有鋰離子傳導性之聚合物電解質及第2極之 活性物質的第2極之活性物質材料與上述第2極之集電體 對準平面位置而加以印刷,使第2極之活性物質層附加 於上述複合體上的步驟, (e) 上述步驟(a)至上述步驟(d)之後,於將上述第丨導電 體層形成區域與上述第2導電體層形成區域隔開之線之 160674.doc 201230444 位置上以上述接合面為内側將上述外包裝膜擅疊,對準 上述第1極之集電體、上述第丨極之活性物質層、上述電 解質層、上述負極活性物質層及上述第2極之集電體的 平面位置,貼合上述第丨貼合區域與上述第2貼合區域的 步驟, =)上述步驟⑷之後,使上述夕卜包裝膜接合,將上述電 池單元密封的步驟。 160674.doc 12·
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