TWI603524B - 堆疊式二次電池 - Google Patents

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Description

堆疊式二次電池
本發明係有關於一種被設置在多個固體電極之間的引線電極(lead electrode)，用以在藉由堆疊固體電池以增加電容量的情形中將固體電極並聯地電連接。
一鉛酸蓄電池、一鎳鎘蓄電池、鋰離子二次電池等等已被開發且被實際用作為一可充電且將電能保持在其內的二次電池，且最近一高效能鋰離子二次電池吸引大家的注意。該鋰離子二次電池使用一有機溶劑且藉由將一陰極活性材料、一陽極活性材料、一有機溶劑電解質溶液等等最佳化被使用在各種用途中。
該二次電池被建構成使得該二次電池的單電池被堆疊成多層且並聯地電連接以增加被儲存的電容量。
在揭露於專利文獻1中的鋰離子二次電池中，一結構被使用，在該結構中一片形的分隔件7像一手風琴般地被折疊且正電極和負電極被交替地插入其中，如圖22所示。在陰極板8和陽極板9處，設有從該分隔件 的一連續的本體突伸至彼此相反的側邊的引線部件8a，9a，且該陰極和陽極的該等引線部件8a，9a係被分開地集合在一起且彼此電連接。
該分隔件7的該連續的本體是由一多孔膜構成，該多孔膜具有由合成樹脂(譬如，以聚烯烴為主的樹脂)形成的微小孔。該陰極板8係藉由施加一陰極活性材料(譬如，鋰過渡金屬複合氧化物)於片形金屬箔的兩個表面上來形成。該陽極板9係藉由施加陽極活性材料(譬如，碳材料)於片形金屬箔的兩個表面上來形成。多個陰極板和多個陽極板被分開地集合在一起，使得單元單電池係被並聯地連接。
因為鋰離子二次電池使用一可燃的有機溶劑電解質溶液，所以該有機溶劑電解質溶液被電極反應分解，藉以將電池的外殼膨脹，因而在一些例子中可能造成電解質溶液的滲漏，因此一為了減小尺寸及重量及改善安全性等目的之聚合物鋰離子二次電池已被開發。這是藉由使用凝膠狀電解質來取代使用於傳統鋰離子二次電池中的電解質溶液來達成的。該凝膠狀電解質包含該電解質溶液且進一步包含一矩陣聚合物，譬如聚乙烯氧化物、聚偏氟乙烯-六氟乙烯共聚物、聚丙烯醯胺、聚丙烯腈。
使用該凝膠狀電解質的該鋰離子二次電池被揭露在例如專利文獻2中，其中一鋰離子二次電池被建構成使得一單電池是由一具有從端部突伸出的端子耳片2的陰極板3、一被形成為薄膜形式的凝膠狀電解質4、一分 隔件S、及一具有從端部突伸出的端子耳片5的陽極板6所構成，且多個單電池被交替地堆疊並接受熱壓以形成一多層膜式電極組件，其被一層壓膜或類此者包封及密封，使得多個陰極板及多個陽極板被分開地集合在一起且該等單電池如圖23所示地被並聯地連接。
此外，揭露於專利文獻3中的結構是一全固體鋰離子二次電池的堆疊式結構，其具有陰極層(其具有一陰極活性材料，其中鋰離子移動進出該陰極活性材料)、陽極層(其具有一陽極活性材料，其中鋰離子移動進出該陽極活性材料)、及固體電極層其被設置在該等陰極層和該等陽極層之間，其中兩個相鄰的固體電極層被一絕緣層連接，且兩個相鄰的層堆(stack)被堆疊成使得構成各層堆4的陽極層或構成各層堆4的陰極層係彼此接觸。
一第一電流收集器及一第二電流收集器分別被設置在該等堆疊式層堆的一對側表面上。該第一電流收集器和該陰極層接觸但沒有和該陽極層接觸，使得該第一電流收集器及該陽極層被該絕緣層分隔開。又，該第二電流收集器和該陽極層接觸但沒有和該陰極層接觸，使得該第二電流收集器及該陰極層被該絕緣層分隔開。端子部分被配置在右及左端且收集器膜被配置在下端，且一緊固力藉由該等端子部分被施加於其上。該等堆疊式層堆使用該第一電流收集器作為陰極及該第二電流收集器作為陽極而彼此並聯地相連。
利用固體電解質層變成相鄰的單電池之間配對的電子傳導此一事實的結構被揭露於專利文獻4及專利文獻5中作為全固體鋰離子二次電池的堆疊式結構。
在專利文獻4中，該層堆(stack)是一被一體地燒結的本體，且多個區塊(block)是被並聯地結合在一起，在每一區塊中，該二次電池的單電池係被串聯地堆疊。在每一個被串聯的區塊中，多個單電池單元被串聯地結合在一起，其中每一個單電池單元依序地具有一陰極電流收集層、一陰極活性材料層、一離子導電性無機材料層(固體電解質材料層)、一陽極活性材料層及一陽極電流收集器層。除了被設置在最外面的層之外，該等陰極電流收集層及該等陽極電流收集器層並沒有向外延伸至該串聯的區塊的端面，且位在最外層的陰極電流收集層及陽極電流收集器層係至少向外分別延伸至該串聯的區塊的端面的不同部分，且位在該等多個串聯的區塊的最外層的所有陰極電流收集層和所有陽極電流收集器層分別向外至少延伸至該層堆的端面的不同部分。
一多層的堆疊式電池在專利文獻5中是一種由多個在多種階段的單電池所組成之多層的堆疊式結構，每一單電池都是一薄膜固體鋰離子二次電池，其由能夠吸收及釋出鋰離子的一陽極活性材料層及一陰極活性材料層、一固體電解質層其被設置在它們之間且具有將它們電子導電地分隔並隔離的功能、及由金屬膜所構成的陰極側和陽極側電流收集器層所組成，該等電流收集器層具有收 集在該等活性材料正上方及正下方的電流的功能。該多層的堆疊式電池進一步利用該固體電解質層變成一相鄰的單電池之間配對的電子傳導的絕緣膜的功能，及利用電流收集器層(金屬膜)變成介於上下相鄰的單電池的活性材料層之間配對的離子傳導的絕緣膜的功能來在周邊外側部分用該固體電解質層及該等電流收集器層將該陰極和陽極活性材料層的周圍塗覆並絕緣。此外，該等電流收集器層的外緣部分被位在該外緣部分的外側部分的固體電解質層覆蓋及絕緣。在該堆疊式結構中，在多個階段中的該結構係藉由將各個層依序地堆疊且沒有使用新的絕緣膜於各單電池之間而被形成在一基材上。
此外，專利文獻6揭露一種全固體式電池結 構，在此結構中取出該全固體式電池的電極端子很容易，且只藉由將二次電池的單電池堆累起來來實施多個電池的並聯式連接。該結構被建構成使得如圖24所示，絕緣基材106每一者都具有一金屬圖案102(取出電極)和一接觸孔104被設置在頂部及底部，且一功率產生元件108(一陰極電流收集器、一陰極、一固體電解質、一陽極及一陽極電流收集器被堆疊於該功率產生元件中)被配置成被夾設在該等絕緣基材106之間。例如，該功率產生元件108的陰極和陽極電流收集器的一者被電連接至該等絕緣基材106的金屬圖案102的任一者，其透過該接觸孔104覆蓋它、且另一電流收集器被電連接至該等絕緣基材106的金屬圖案102的任一者，其透過該接觸孔104覆蓋它。 該上及下絕緣基材106被黏合在一起，用以將該功率產生元件密封起來，從該被密封的本體的前表面上透過該接觸孔104被連接的金屬圖案102到後表面上沒有透過該接觸孔104被連接的金屬圖案102的電傳導係經由穿過該等絕緣基材106(其固持被夾設在它們之間的功率產生元件108)的穿孔110被該等金屬圖案102建立。
在該全固體式電池結構中，用取出(taking- out)電極來體現的一陰極端子及一陽極端子存在該單電池的上表面上，且一陰極端子和一陽極端子亦類似地存在下表面上，因而能夠單純地藉由將該等單電池堆累起來以建立電的並聯連接。
此外，專利文獻7揭示一種能夠提供一電池 的電極組件，該電池的形狀及容量的調整很容易。在該電極組件的一有順序的片段陣列中，片段在被並排地配置的同時亦延伸於一虛擬平面內的一個方向上。在片段被並排地配置的時候其所延伸的虛擬平面的數目是兩個或更多個，且該等片段在該等虛擬平面內延伸的方向是不相同的。在一虛擬平面內的片段可和在另一平面內的片段以90°交叉。介於片段之間的間隔是0，或具有能夠提供該電池模製加工性之任意的大小，例如5微米至數千微米。在一些實施例中，當被並排地設置時，一分隔膜被設置在各自有片段延伸於其內的平面之間。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利公開案第2009-140707號
專利文獻2：日本專利公開案第2013-182735號
專利文獻3：WO 2010/089855號
專利文獻4：日本專利公開案第2008-198492號
專利文獻5：日本專利公開案第2004-158222號
專利文獻6：日本專利公開案第2003-168416號
專利文獻7：日本專利公開案第2013-535802號
如上文所述，關於二次電池的堆疊式結構的各式建議已被提出，但是利用二次電池的構件的鋰離子電池的堆疊式結構係藉由將分離的正電極和負電極合併並將該固體電解質層延伸作為一絕緣體來加以體現，因此並不適用於具有其它結構二次電池。
如專利文獻2中所揭露之端子耳片被設置在正電極和負電極的結構並沒有考慮到該層堆的厚度，且在陰極板的例子中的陰極電流收集器上的陰極活性材料以及在陽極板的例子中的陽極電流收集器上的陽極活性材料係被製造成避開該端子耳片的連接部分的寬度，使得充電功能在此區域內作用的不長，造成作為二次電池時電容量下降。此外，必須在所有陰極和陽極的每一者上都設置端子耳片。
該等單電池被堆疊且電極被取出至該等單電 池的電極層的側表面外面的結構在電極很厚的例子中是實際上可能的，但在藉由氣體蒸鍍或濺鍍來製造的導電性電極的例子中是無法被實施的，因為其厚度小於1微米或更小。
此外，在絕緣基材(其每一者都具有一作為 該取出電極的金屬圖案)和該接觸孔被設置在該單電池的頂部及底部且該等單電池被堆疊的結構中，該堆疊式二次電池變厚，因為插設了該等絕緣基材，因而無法滿足高密度包封的要求。
使用形狀改變很容易的片段(segments)的電 極結構是一種多個片段被並聯地配置成一有順序的片段陣列並橫跨另一平面的結構，但並不是要用於一堆疊式的結構，雖然它很容易取出電極，所以在結構上須要進一步的改變以形成一堆疊的結構。
隨著行動電子裝置的普及和技術的改進，高 度整合的電子構件被高度緻密地包封且作為它們的能源來源的二次電池電容量被增加，同時須要高密度的堆疊技術。
為了要回應對於包封(packaging)技術的需 求，本發明的一個目的在於提供一種結構，在此結構中一薄膜固體二次電池的單電池係以被抑制的厚度被緻密地堆疊。
本發明是一種使用取出引線電極來將單電池以並聯的方式電連接成一堆疊式二次電池的結構，在該結構中的一個二次電池的單電池係被並聯地結構化堆疊。
本發明的一種堆疊式二次電池是一種藉由將多個單電池堆疊起來而製成的堆疊式二次電池，每一平面形狀的單電池具有一儲存電的充電層，其被夾設在一負電極和一正電極之間，其中相鄰的單電池被堆疊成使得它的負電極彼此接觸且它的正電極彼此接觸，其中一比一負電極表面或一正電極表面小的取出引線電極(taking-out lead electrode)被至少夾設在兩個彼此接觸的正電極或兩個彼此接觸的負電極之間，及其中被夾設在不同的層的電極之間的引線電極被配置成使得當從該引線電極被取出的一表面觀看時，沒有任何區域是所有引線電極同時彼此重疊的。
該引線電極結構消除了厚度係單純地相應於將被夾設在被堆疊的單電池之間的引線電極的數量而被加起來的情況，使得該等被堆疊的單電池在一沒有引線電極的區域內的厚度因為沒有引線電極而沒有增加。
被夾設在電極之間的該引線電極包括一引線電極或多個引線電極，且引線電極形狀是一線狀或一條帶狀，或被夾設在電極之間的該條帶狀的引線電極可以是一種寬度從一被堆疊的部分向外逐漸增加的形狀。
該引線電極較佳地具有一電阻率，其等於或 低於和它相接觸的正電極及負電極的電阻率，且該引線電極的形狀是一種從該單電池外面的一取出(taking-out)部分延伸至該電極內部的一端部的形狀，用以將來自於和該引線電極接觸的該陰極及陽極的電流集中在該引線電極上，藉以降低導因於該電阻的損耗。
該條帶狀的引線電極被一體地建構，使得多 個引線電極被設置成一從一共同的電極部件延伸出的梳子形狀。不同的梳子形狀電極被用作該陰極及該陽極，且當該引線電極被用作為一用於陽極的取出電極時，該引線電極被夾設在兩個彼此接觸的陰電極之間，且當該引線電極被用作為一用於陰極的取出電極時，該引線電極被夾設在兩個彼此接觸的陽電極之間，且該等用於陰極及用於陽極的引線電極被配置成不會同時彼此重疊。
被夾設在電極之間的該等引線電極的數量可 以是複數個，且以梳子形狀被提供的該等引線電極可被作成其數量比所需要之介於電極之間的空間的數量多，且多個引線電極可被配置在相同的電極之間。
為了要防止引線電極和其它部分之間的短 路，該引線電極可在靠近該單電池的一端部處被設置一用來防止短路的絕緣層。此外，在該引線電極未設有絕緣層的例子中，可製造一結構，在該結構中該單電池(其為一將被堆疊成該堆疊式的二次電池的單元)的充電層、和該引線電極接觸的電極的一和另一引線電極接觸的部分、及一側表面部分係被一絕緣層覆蓋。
該引線電極的取出只為該陰極和該陽極的一 者實施，該負電極和該正電極的另一者係從一充電層區域延伸出，用以如同該取出電極般地重疊，藉以形成一電極結構，在該電極結構中該正電極和該負電極中只有一者被取出。
此外，該單電池(其為一將被堆疊成為該堆 疊式二次電池的單元)被形成為使得一充電層被形成在一個在該正電極或該負電極上比該正電極或該負電極小的區域內，且和該正電極或該負電極相對應的一正電極或一負電極被形成在一比該充電層小的區域內，該等單電池被一個單電池疊置在另一單電池上，使得該等正電極或負電極彼此接觸，且被該充電層圍繞的該正電極或該負電極被取出至該引線電極的外面，藉以在堆疊該等單電池時增加位置精確度的裕度。此外，該充電層亦存在於被該充電層圍繞的電極的內側的側表面處，形成一傾斜的堆疊式結構。
在此結構中的該引線電極被配置成將從被該 充電層圍繞的該正電極或該負電極被取出至該引線電極的外面，且和該充電層及該等電極的一者接觸的一個部分被塗覆一絕緣層。此外，該引線電極被配置成將從被該充電層圍繞的該正電極或該負電極被取出至該引線電極的外面，且一絕緣層可至少被設置在該充電層和該等電極部分的一者和該引線電極接觸的區域內。
該結構被建構成使得從多個堆疊式二次電池 的電極接觸部分伸出的該引線電極可被作成對該結構而言 是共用的，以獲得一結構，在該結構中該等堆疊式二次電池被進一步並聯地連接。
再者，該結構可被建構成使得該正電極和該 負電極的一者從該充電層區域被延伸出以形成一取出電極，一電耦合該等多個堆疊式二次電池的引線電極被設置，且來自該等多個二次電池的電極接觸部分的該等引線電極被製作成是共用的，就如同是另一電極一般。在此例子中，一藉由從該等充電層延伸出而形成的引線電極是必要的，該引線電極電連接該等電極以形成取出電極。
亦可形成一種多個堆疊式二次電池被進一步 疊置的結構，其中在該堆疊式二次電池的兩個側表面上的電極是相同的正電極或負電極；該正電極及該負電極的一者從一充電層區域被延伸出以形成一取出電極；且被延伸出來形成該取出電極的該電極沒有被介於該等多個堆疊式二次電池之間的該引線電極連接，來自該等多個堆疊式二次電池的該等電極接觸部分的引線電極被製作成是共用的，就如同是另一電極一般，且在該等多個堆疊式二次電池共同地使用該引線電極被組裝之後，該等多個堆疊式二次電池藉由將該共用的引線電極放在該等堆疊式二次電池外面折一個摺疊(fold)來將該等堆疊式二次電池如一手風琴般地折疊而被一者疊在另一者上地疊置。在此例子中，一藉由從該等充電層延伸出而形成之電連接該等電極以形成取出電極的引線電極是非必要的。
依據本發明，作為二次電池的單元的單電池被堆疊成為一多層式結構，且取出式引線電極被插設於該等電極之間，用以並聯地電聯接該等單電池。藉由將該引線電極形成為條帶或線狀電極，而不是形成片狀電極、將一取出電極配置在一比該單電池的電極還小的區域內、及防止所有引線電極同時彼此重疊的情況，就可將單電池被堆疊的例子中因為引線電極所造成的厚度增加予以最小化。
此外，藉由將單電池的一個電極延伸作為一取出電極且將諸取出電極在堆疊該等單電池時予以重疊，就可以減少引線電極的數量，這不只可以方便製造加工，還可以降低成本。
在多個堆疊式二次電池的引線電極被作成是共用的該結構中，該等堆疊式二次電池的並聯連接以及該等堆疊式二次電池的疊置都可被輕易地實施。此外，藉由切割位在外側的引線電極，該結構了被製作成獨立的堆疊式二次電池，藉以提供能夠輕易地實施堆疊式二次電池大量製造的功效。
10、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5‧‧‧單電池
12、12-1、12-2、12-3、12-4‧‧‧負電極
14‧‧‧充電層
16‧‧‧正電極
18‧‧‧單電池的各種堆疊式結構
20‧‧‧陰極
22‧‧‧陽極
30‧‧‧片狀引線電極取出件
32‧‧‧用於陰極的片狀引線電極
34‧‧‧用於陽極的片狀引線電極
36‧‧‧條帶狀引線電極
38、38-11、38-12、38-13、38-21、38-22‧‧‧線狀引線電極
40‧‧‧堆疊式二次電池
42‧‧‧導電片
44‧‧‧電極片
46‧‧‧電阻測量儀器
48‧‧‧梳子狀導電片
50‧‧‧引線電極
52‧‧‧接觸電阻測量結果
54‧‧‧表面接觸電阻
56‧‧‧線接觸電阻
60、66‧‧‧梳子狀電極片
62‧‧‧陰極耦合部分
64‧‧‧陽極耦合部分
70‧‧‧堆疊式二次電池
88‧‧‧絕緣塗層
80、80-1、80-2‧‧‧具有取出電極的單電池
82、82-1、82-2‧‧‧負電極片
84、84-1、84-2‧‧‧充電層
86、86-1、86-2‧‧‧正電極
90、90-1、90-2‧‧‧具有絕緣層的單電池
92、92-1、92-2‧‧‧絕緣層
94‧‧‧具有絕緣層的堆疊式二次電池
圖1是用來說明作為本發明的二次電池的一個單元的單電池的圖式； 圖2是一用來說明單電池的各種堆疊式結構的圖式；圖3是一用來說明用片狀引線電極構成的一堆疊式二次電池的結構的圖式，其中該等片狀引線電極係並聯地電連接該等被堆疊的單電池；圖4例示了使用於本發明中的一條帶狀引線電極和一線狀的引線電極；圖5例示了依據本發明的一條帶狀引線電極堆疊式二次電池的結構；圖6例示了依據本發明的一線狀引線電極堆疊式二次電池的結構；圖7是一用來說明條帶狀引線電極及線狀引線電極的接觸狀態的圖式；圖8是一說明片狀電極以及依據本發明的引線電極的接觸電阻測量方法的圖式；圖9是接觸電阻的測量結果；圖10例示依據本發明的一梳子狀電極片；圖11例示一使用該梳子狀電極片的堆疊式二次電池；圖12例示一依據本發明之具有薄化的尖端部分的梳子狀電極片；圖13例示一堆疊式二次電池，其中負電極被延伸以彼此重疊；圖14例示一單電池，在該單電池中該充電層和該正電極被作為比該負電極小； 圖15例示單電池的一疊置的結構，在該結構中充電層和正電極被作得比負電極小；圖16例示一單電池，在該單電池中一內部電極的一取出部分被塗覆一絕緣層；圖17例示單電池的一疊置的結構，在該結構中內部電極的取出部分被塗覆絕緣層；圖18例示具有共同的引線電極的堆疊式二次電池；圖19例示多個堆疊式二次電池，其具有該等單電共用的具有絕緣層的引線電極；圖20是一用來說明一疊置的結構的圖式，在該疊置的結構中多個具有共用的引線電極的堆疊式二次電池被一個折疊在另一個上地折疊及疊置；圖21例示堆疊式二次電池的一結構，在該結構中多個具有共用的引線電極的堆疊式二次電池被一個折疊在另一個上地折疊及疊置；圖22例示一使用凝膠電解質的鋰離子二次電池的堆疊式結構的傳統例子；圖23例示一鋰離子二次電池的堆疊式結構的傳統例子；及圖24例示一固體二次電池的一堆疊式結構的傳統例子。
該全固體式二次電池的特徵在於它很安全且 能量密度高且可被作得很薄，即使是用薄膜製成的該等二次電池被堆疊時亦然，但必須保持一取出式引線電極被夾設置在電極的連接部分之間，用以並聯地電連接該等被堆疊的單電池。
本發明係關於一種具有厚度被抑制到最小值 的堆疊式二次電池，即使是該引線電極被夾設時亦然，且主要係關於一使用薄化的電極作為正電極及/或負電極的二次電池。
圖1例示一單電池10，其為有關於本發明的 該全固體式二次電池的一個單元。該單電池10具有一結構，在此結構中一充電層14被夾設在一負電極12和一正電極16之間。該負電極12和該正電極16是導電層且可用相同的材料製成且被決定為是和該充電層14相對應的正電極及負電極。該單電池可用一基材來形成，使得該負電極、該充電層及該正電極是藉由使用薄膜而被形成在該基材上。然而，本發明的目的是要提供一種厚度被儘可能地抑制以用於高度包封的二次電池，因此該負電極是一導電片，其亦用作為該基材。該充電層和該正電極係藉由濺鍍、氣相沉積或類此者而被形成在該導電片上。該正電極是用導電性絕佳的鐵或ITO(銦錫氧化物)製成。
很自然地，該導電片可被用作為該正電極， 且該充電層及該負電極可藉由濺鍍、氣相沉積或類此者而被形成於其上。然而，為了簡化描述的目的，下面的描述將以使用該導電片作為該負電極為例來進行。
根據該系統，該充電層有各式結構，其不限於該充電層的組態。例如，在該全固體鋰離子二次電池中，它的充電層14是由一陽極活性材料、一離子傳導無機材料(固體電解質)及一陰極活性材料所組成且被夾設在該負電極(陽極電流收集器)12和該正電極(陰極電流收集器)16之間。此外，本案發明人揭示該全固體鋰離子二次電池，其中該充電層14是由一n型金屬氧化物半導體層(其被塗覆一原子化的二氧化鈦絕緣層)及一作為該正電極側上的阻擋層的p型金屬氧化物半導體層所組成。
圖2例示該等單電池的各種堆疊式結構18。 圖2(A)是一使用上及下平面作為正電極的堆疊例子。單電池10-1及單電池10-2在它們的負電極處彼此連接，單電池10-2及單電池10-3在它們的正電極處彼此連接，且單電池10-3及單電池10-4在它們的負電極處彼此連接。
為了要讓物理上串接的堆疊變成電的並聯連接，單電池10-1及單電池10-2的負電極以及單電池10-3及單電池10-4的負電池被連接在一起成為一陽極22。一陰極20連接單電池10-2及單電池10-3的正電極以及在上及下最外面的層表面上的兩個正電極。
圖2(B)例示一個例子，在該例子中該上及下最外面的層表面是負電極，及圖2(C)例示一個例子，在此例子中單電池10-1至10-5中的奇數單電池被堆 疊且上面最外層是一正電極及下面最外層是一負電極。在該等例子的每一者中，該電的並聯連接係藉由連接該等正電極和連接該等負電極來實現，這些電極因為堆疊而被彼此分開，且任何數量的層堆及任何堆疊順序都可被採用。在下面的描述中，該等堆疊的結構如所需地被適當地使用，且該堆疊的結構基本上可以是任何堆疊的結構，但不侷限於使用於本描述中的結構。
圖3是一例示一片狀引線電極取出結構30的圖式，且是一藉由保持一片材於電極表面之間來建立連接之傳統上實施的方法。圖3(A)例示一剖面圖及圖3(B)例示一平面圖。單電池10-1至10-4被堆疊，其中相同極性的平面彼此接觸，且為了連接正電極，用於陰極的片狀引線電極被設置在該單電池10-1的一陰極表面上、在一個該單電池10-2和單電池10-3的陰極表面彼此接觸的表面上、及在單電池10-4的一陰極表面上，而且被取出至該等單電池的外面的該等片材表面被連接在一起以形成該陰極20。該陽極22係藉由將用於陽極的該等片狀引線電極設置在一個該單電池10-1和該單電池10-2的陽極表面彼此接觸的表面上、及在一個該單電池10-3和該單電池10-4的陽極表面彼此接觸的表面上，並將被取出至該等單電池的外面的該等片材表面連接在一起來加以形成的。
因為該等片狀引線電極被設置來覆蓋該等單電池的該等電極表面，所以使用該等片狀引線電極的該堆 疊的結構(在此結構中，和被使用的片狀引線電極的數量相對應的厚度被加至該等被堆疊的單電池的厚度)不只在厚度上增加，在重量上亦增加了該等數量的片狀引線電極的重量。
本發明提供引線電極的一種即使是在為了高 密度包封而使用取出引線電極以取出該堆疊式二次電池的電極的時候還具有厚度及重量被抑制至最小值的結構及組態。
圖4例示是用在本發明中的引線電極，及圖4 (A)例示一條帶狀引線電極及圖4(B)例示一線狀引線電極。它們的每一者都是寬度比該單電池的電極表面小很多的引線電極，以及是長度和一從一端部(即，該電極從該單電池的該電極表面被取出至外面的端部)到另一端部的附近的寬度相當的引線電極。
該條帶狀引線電極和該線狀電極較佳地是藉由使用一導電材料(其具有一等於或小於該單電池和它接觸的一電極表面材料的導電性的導電性)來加以製造的。藉由將該引線電極安排成從該單電池的該電極表面被取出至外面的端部的附近，該引線電極被形成為和該單電池的該電極並聯地連接。因此，在一個設置有該引線電極的區域內的表面電阻下降，使得來自該電極表面的電流在該被設置的引線電極的整個長度方向上流入到該被設置的引線電極。
為了要降低在該引線電極被設置來防止能量 損失的一個部分的表面電阻，使用一導電材料是較佳的，其讓該引線電極的電阻率等於或小於與其接觸的該單電池的電極材料的電阻率。
例如，在一由鋁材料製成的片材被用於圖1 中所示的單電池的負電極12的例子中，鋁的電阻率為2.65×10-8Ωm，因此相同的材料或電阻率低於鋁的電阻率的材料可被用於該引線電極。此種材料的例子包括電阻率為2.11×10-8Ωm的銅及電阻率為1.59×10-8Ωm的銀。
一藉由濺鍍或氣相沉積而形成的層被用於該 正電極16。在一使用ITO(銦錫氧化物)(其電阻率為1.5至2.0×10-6Ωm)的例子中，電阻率低於ITO的黃銅(其電阻率為5至7×10-8Ωm)、鎳(其電阻率為6.99×10-8Ωm)、鋅(其電阻率為6.02×10-8Ωm)、鋁、或銅都適合作為該引線電極的材料。此外，鎳鉻合金(Nichrome)(它是一種鎳、鐵及鉻的合金)具有1.50×10-6Ωm的電阻率，因此鎳鉻合金線可被用作為該線狀的引線電極。
此外，在使用氧化鋅作為正電極的例子中， 氧化鋅的電阻率為1×10-5Ωm，其高於ITO的電阻率，因此，和使用ITO的例子中的材料例子一樣的材料可被用作為該引線電極的材料。
使用於本發明中的引線電極並不特別侷限在 具有和圖4中所例示的剖面形狀，而是可以具有一多邊形的剖面形狀，譬如三角形或矩形、橢圓形、或任何其它形 狀。
(例子1)
圖5例示一依據本發明的堆疊式二次電池40的例子，其使用線狀引線電極38。圖5(A)為一平面圖及圖5(B)為一剖面圖。該堆疊式二次電池40具有被堆疊成正電極的上最外層表面及下最外層表面，其中該單電池10-1和單電池10-2在它們的負電極處彼此連接、單電池10-2和單電池10-3在它們的正電極處彼此連接、及該單電池10-3和單電池10-4在它們的負電極處彼此連接。
為了連接該等被堆疊的單電池的正電極，一線狀引線電極38-11和一線狀引線電極38-13被設置在該上及下最外層表面上，且一線狀引線電極38-12被設置在該單電池10-2和該單電池10-3的正電極彼此接觸的接觸表面處。負電極的連接被設置在該單電池10-1和該單電池10-2之間的負電極接觸表面上、及設置在該單電池10-3和該單電池10-4之間的負電極接觸表面上。該等線狀引線電極被設置在所有的引線電極不會同時彼此重疊的位置點。這是因為所有圖5中所例示的五條線狀引線彼此重疊只會造成和該等引線電極相當的厚度很單純地被加在該堆疊式二次電池40的最厚的部分。將該等線狀引線電極以分散的方式安排是較佳地，用以儘可能地防止它們之間可能的重疊，但如果層疊的數量被增加且該等線狀引線電極無可避免地重疊的話，它們的重疊被抑制在最小值。
該等如圖5(A)所示地被分散地設置的線狀引線電極被壓擠以獲得一厚度的增加只相當於一條線狀引線電極的厚度，如圖5(B)所示。圖5(B)例示該堆疊式二次電池40的剖面，其被設置了一條線狀引線電極38-22，且該堆疊式二次電池40的厚度只增加了該線狀引線電極38-22的厚度，這亦適用於其它線狀引線電極。
圖6例示一從圖5所示的堆疊式二次電池40的右側表面觀看的剖面圖。圖6(A)例示一個用於陰極的線狀引線電極38-11至13以及用於陽極的線狀引線電極38-21至22被設置在將被堆疊的單電池10-1至4上的狀態，及圖6(B)例示它們被壓擠成將被組裝的狀態之後的剖面圖。因為該等用於陰極及用於陽極的線狀引線電極被設置成在堆疊該等單電池的方向上沒有彼此重疊，所以該堆疊式二次電池的厚度只增加了一條線狀電極的厚度，亦即，該線狀電極的剖面的直徑。
另一項好處是，該等單電池的電極表面覆蓋該等線狀引線電極且因為壓擠的關係而圍繞它們，且那些部分比沒有線狀電極的部分厚，因而形成一絕佳的接觸狀態，因為壓力集中在它們身上，造成沒有接觸電阻。
(接觸電阻的測量)
圖7是一用來說明用於本發明中的引線電極和導電片之間的接觸狀態。圖7(A)是條帶狀引線電極36和導電片42之間的接觸狀態的剖面圖，及圖7(B)是線狀引線電極38和導電片42之間的接觸狀態的剖面圖。 圖7例示的是從上方完全壓擠它們的情況，其中該條帶狀引線電極36在其上表面處和該導電片42接觸，且壓力集中在該條帶狀引線電極36的上表面上，造成一具有絕佳的緊密接觸的接觸狀態。在該線狀引線電極38的例子中，該導電片主要在該線狀引線電極38的剖面的上半部處相接觸，且該線狀引線電極38在上半側被較大的壓力壓擠，一更佳的緊密接觸可在該處被獲得。
圖8例示接觸電阻的一測量方法。在圖8(A)中，一電極片44疊置在該導電片42上且一玻璃板被放置在圖中一用虛線標示的區域內且用一砝碼施加壓力。一電阻測量儀器被連接至該導電片42和該電極片44。在圖8(B)中，一設置了五個條帶狀電極50的梳子狀導電片48被用來取代該電極片44。其它的測量條件和導電片44例子中的測量條件相同，譬如施加壓力的砝碼的重量。
具有11微米的厚度的鋁被用於該導電片42、該電極片44及該梳子狀導電片。該電極片44具有70mm的寬度×90mm的長度。該梳子狀導電片48設置了5根引線電極50，每一者具有3mm的寬度×90mm的長度，間距為10mm。該導電片42和該電極片44在測量時彼此重疊的部分的長度是70mm，且該等引線電極50相類似地在一個50mm的長度重疊。在每一測量中來自上表面的重量是500克。
圖9例示接觸電阻的測量結果52。圖8(A) 中的電極片44的測量結果被標示為表面接觸電阻56，且圖8(B)中的梳子狀導電片48的結果被標示為線接觸電阻56。每一個例子都實施5次測量且得到的結果被畫成圖表。
關於表面接觸電阻54，測量到的電阻率在約5Ω至約8Ω的範圍內。相反地，關於線接觸電阻56，其電阻率約4Ω且變動較小，其獲得一穩定且絕佳的緊密接觸狀態。
(例子2)
圖10例示一梳子狀電極片。圖10(A)例示一用於陰極的梳子狀電極片，及圖10(B)例示一用於陽極的電極片，其形狀是將被應用圖5中所示的堆疊式二次電池40中的形狀。用於陰極的電極片被一體地製造成該等條帶狀引線電極36-11，36-12，36-13在陰極耦合部分62相連接的形狀。用於負電極的該梳子狀電極片亦是條帶狀引線電極36-21，36-22在陽極耦合部分64相連接的形狀。被製作成一如上文所述之該等引線電極和該耦合部分一體地形成的形狀的電極片具有方便組裝的特性。
用於正電極的該梳子狀電極片和用於負電極的該梳子狀電極片可以形狀相同，在此例子中，該等引線電極係以一種不會在組裝時彼此重疊的方式被配置。此外，不只是一引線電極，而是多個引線電極可被設置在該接觸表面，且引線電極的數量可依所需被增加。該陰極耦 合部分62及該陽極耦合部分64被形成為單純地具有圖10的耦合表面的形狀，還可被形成為其它任意的形狀且可以是和包封裝態相一致的形狀，只要該等引線電極分別被連接在一起即可。
圖11例示使用圖10的梳子狀電極片60的堆 疊式二次電池40。圖11(A)是一平面圖，及圖11(B)是一剖面圖。在剖面圖中，該堆疊式二次電池40被例示為該等條帶狀引線電極36-11，36-12，36-13，36-21，36-22的位置被設置成使得它們相交疊，但實際上該堆疊式二次電池40的厚度如圖5(B)所示地只增加一個條帶狀引線電極的厚度。
用於陰極的該梳子狀引線電極係為了該等堆 疊的單電池的正電極連接而被設置，使得該條帶狀引線電極36-11和條帶狀引線電極36-13被設置在上最外面及下最外面的表面上，且條帶狀引線電極36-12被設置在該單電池10-2和單電池10-3的正電極彼此接觸的接觸表面上。為了負電極的連接，該條帶狀引線電極36-21被設置在單電池10-1和單電池10-2的負電極間的接觸表面，且該條帶狀引線電極36-22被設置在單電池10-3和單電池10-4的負電極間的接觸表面。該等條帶狀引線電極被設置在所有引線電極不會同時彼此重疊的位置點。因為用於正電極的引線電極被耦合在一起且用於負電極的引線電極被耦合在一起，所以該堆疊式二次電池可被輕易地製造只要藉由安排該等條帶狀引線電極且將該等被堆疊的單電池壓 緊使它們彼此接觸即可。
圖12例示和圖10所示的梳子狀電極片60相 比較且可被用來取代該梳子狀電極片60之設有薄化的尖端部分的條帶狀引線電極的梳子狀電極片66。該等引線電極用它們的電極表面來和該等單電池並聯地連接，且在該區域內的電阻下降。當該等引線電極被設置在矩形電極的寬度方向上時，電流(即，電子的運動)朝向引線電極部分移動，且當到達該等引線電極時，則經由該等引線電極移動至該耦合部分。因此，電子的數量從該等引線電極的尖端部分朝向耦合部分增加，因此引線電極形狀的寬度朝向該耦合部分加大。
(例子3)
雖然該等引線電極被用來取出用於該堆疊式二次電池的陰極及用於堆疊式二次電池的陽極的電極，但亦作為該基材的該導電片如圖1所描述的被用作為該負電極。因此，可將該負電極從該充電層延伸出且將它用作為該取出電極。
圖13例示一堆疊式二次電池，其中該負電極被延伸且被用於取出電極。圖13(A)是一平面圖，及圖13(B)是一剖面圖。用於正電極的該等引線電極部分的剖面被例示，其中該等引線電極的的位置被移位，用以顯示它們的剖面部分。該等單電池的堆疊式結構和圖11所示的結構相同且該正電極的取出結構和圖11所描述的取 出結構相同。
負電極12-1，12-2，12-3，12-4被延伸至和 單電池10-1，10-2，10-3，10-4中正電極被取出的端部相反的端部。該等被延伸的部分被例示於圖13(B)中，其中該等單電池的陽極部分被彼此電連接而無需使用該等引線電極。
(例子4)
圖14例示一具有取出電極的單電池80。圖 14(A)是一平面圖，及圖14(B)為一剖面圖。和一導電性負電極片82相較，一充電層84以一種四個邊將被一負電極圍繞的方式被形成在小區域內。用於負電極的取出電極是該負電極片82的一部分，其中該充電層沒有被形成。一正電極86係以一種被該充電層圍繞的方式被形成在一個比該充電層84更小的區域內。
圖15是一用來說明具有取出電極的單電池80 以它們的正電極86彼此相對的方式被疊置的狀態的圖式。在圖15(A)中，一具有取出電極的單電池80-1的正電極86-1和一具有取出電極的單電池80-2的正電極86-2彼此相對，且該線狀引線電極38被夾設在它們之間。一用來防止短路的絕緣塗層88被設置在該線狀引線電極38和正電極86-1，86-2以及充電層84-1，84-2相接觸的部分。
圖15(B)例示具有取出電極的單電池80-1 和具有取出電極的單電池80-2被堆疊且被壓緊之後的狀態，且是一個具有該線狀引線電極38的部分的剖面圖，及是一個沒有該線狀引線電極38的剖面圖。正電極86-1，86-2被充電層84-1，84-2包圍，且充電層84-1，84-2進一步被負電極片包圍。充電層84-1，84-2以及正電極86-1，86-2係藉由薄化處理而被薄化。藉由將該具有取出電極的單電池80-1和該具有取出電極的單電池80-2堆疊及壓緊，它們即實質上被製造成圖15(B)所示的狀態，其受到充電層84-1，84-2及正電極86-1，86-2的厚度的影響較小。
在該等具有取出電極的單電池80中，充電層 84在堆疊的時候擴展至該等正電極86之外，因而有一個該等充電層84彼此接觸的部分存在，但該等充電層84被該等負電極片82包圍。因此，該等具有取出電極的單電池80具有一結構，在該結構中，當從圖15(B)的水平方向觀看時，該等負電極片82、該等充電層84、及該等正電極86被依序堆疊，因而具有充電功能。
在由作為該充電層84的n型金屬氧化物半導 體層(其上塗覆了原子化的二氧化鈦作為絕緣)及作為該正電極側上的阻擋層的p型金屬氧化物半導體層所組成的該堆疊式二次電池中，在水平方向上的充電功能被確認且讓該充電層有良好的使用。
具有取出電極的該等單電池80的結構並在堆 疊它們時不要求疊置的位置精確度，甚至是即使兩個具有 取出電極的單電池80被堆疊時移位了，該等正電極86仍能彼此表面接觸，因此不會因為位移而造成任何問題。此外，當充電層84在移位的同時已被堆疊時(例如，充電層84-1具有一個和另一正電極86-2接觸的區域)，在充電層84中有一個和另一充電層84-2接觸的部分，以及一個和另一負電極片接觸的區域。而且，在此例子中，該移位不會造成問題，因為如上文所述地，該充電層在水平方向上具有充電功能，因此提供位置精確性裕度的好處，以增加組裝的容易度。為了要提高該堆疊式二次電池的容量，圖15中所示的兩個具有取出電極的單電池80的組合被進一步堆疊且線狀引線電極被結合在一起，以獲得一堆疊式二次電池。
(例子5)
在全固體式鋰離子二次電池中，特別須要確實地阻斷濕氣進入該固體電解質中，因此一保護膜被設置在該充電層的側表面上以將其密封。氮化物(譬如，矽氮化物)、樹脂等等是習知的保護膜。該保護膜是絕緣的，因此不只可被用作為該全固體鋰離子二次電池的絕緣層，還可作為其它二次電池的取出電極的絕緣層。
圖16例示一種具有絕緣層的單電池。圖16(A)是一平面圖，及圖16(B)是一剖面圖。該充電層84及該正電極86被形成在一個比負電極片82小的區域內，且一絕緣層92被設置來圍繞該充電層84及該正電極 86的側表面。該絕緣層92被設置來以一種覆蓋該負電極82的端部的側表面的方式延伸至該正電極的取出側。
圖17是一用來說明具有絕緣層的單電池90 在它們的正電極86彼此相對之下，一者疊置於另一者上的狀態。圖17(A)例示一具有絕緣層的單電池90-1的正電極86-1和一具有絕緣層的單電池90-2的正電極86-2彼此相對，且一線狀引線電極38被夾設在它們之間的狀態。該線狀引線電極38被設置在一個被絕緣層92-1，92-2的區域內，因此不需要有一絕緣塗層。
圖17(B)例示在該具有絕緣層的單電池90- 1和該具有絕緣層的單電池90-2被堆疊且被壓緊之後的狀態，且是一具有該線狀引線電極38的部分的剖面圖，及是一沒有該線狀引線電極38的部分的剖面圖。因為該等正電極86-1，86-2及該等充電層84-1，84-2被該絕緣層92-1，92-2圍繞，及該線狀引線電極38亦被該絕緣層92-1，92-2圍繞，所以該線狀引線電極38絕不會和其它層短路。例示於圖17中的兩個具有絕緣層的單電池90的組合被進一步堆疊且該等線狀引線電極被結合在一起，其以獲得一堆疊式二次電池。
(例子6)
該線狀引線電極(其為一細的電線)的長度可被輕易地增加且可被輕易地處理，因此該線狀引線電極可被用作為多個堆疊式二次電池的一共用的取出電極。
圖18例示堆疊式二次電池的一製造例，其具有兩個堆疊式二次電池共用的引線電極。圖18(A)是一平面圖，及圖18(B)是一從圖18(A)的一堆疊式二次電池40-1的右側表面觀看的剖面圖。雖然在此處是兩個堆疊式二次電池被示出，但不只兩個而是任何數量之具有共用的引線電極的堆疊式二次電池都可被如此地配置。
該製造方法很簡單，在圖18的此方法例子中，一線狀引線電極38-23首先被線性地拉伸且兩個單電池被並聯地置於其上。該堆疊式二次電池40-1及該堆疊式二次電池40-2可用相同的方式被並行地製造。因此，說明堆疊式二次電池40-1，該單電池10-14被置於該線狀引線電極38-23上，然後該線狀引線電極38-12被放置、及該單電池10-13被放置。藉由相同的處理，該線狀引線電極38-22、該單電池10-12、該線狀引線電極38-11、該單電池10-11、及該線狀引線電極38-21依序被放置。最後，它們被加壓以完成該堆疊式二次電池40-1和該堆疊式二次電池40-2。
以此方式，具有共用的線狀引線電極的多個堆疊式二次電池可被同時製造，且它們可被用作為被並聯地連接的堆疊式二次電池以及藉由切斷共用的線狀引線電極而被用作為個別的堆疊式二次電池，因而能夠大量製造。
(例子7)
圖19例示使用具有絕緣層的單電池製造具有絕緣層及共用的線狀引線電極的堆疊式二次電池的例子。圖19(A)是一平面圖，及圖19(B)是一堆疊式二次電池94-1的剖面圖。具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1，94-2被製造成使得具有絕緣層的單電池90-11，90-12，90-13，90-14、90-15的絕緣層92-11，92-12被延伸至兩端，且用於陰極的線狀引線電極38-11，38-12，38-13被製造成是該堆疊式二次電池94-1，94-2共用。因為負電極片亦用來取出該負電極，所以必須在該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1及該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2這兩者中個別地取出該負電極。然而，該線狀引線電極38-21是必要的，因為它連接該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1和該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2的負電極。
在圖19中，連接該等負電極的該線狀引線電極38-21被設置在該負電極取出部分的最上面的表面，但該線狀引線電極可被設置在該堆疊式二次電池94-1內具有絕緣層的該等被堆疊的單電池90-11，90-12，90-13，90-14，90-15的任何接觸表面處。理所當然地，該線狀引線電極38-21不會和用於正電極的線狀引線電極38-11，38-12，38-13重疊。
使用具有絕緣層的單電池將該等線狀引線電極被作成是共用的例子已被描述，在此例子中，在該等堆疊式二次電池在製造之後它們被用作為個別的堆疊式二次 電池的時候，連接它們的負電極的線狀引線電極38-21亦是不必要的。
(例子8)
圖20例示一種在該等具有絕緣層的堆疊式二次電池被堆疊且並聯地電連接以大幅地提高電容量的例子中用來製造具有絕緣層的堆疊式二次電池的製造例。圖20(A)是一平面圖，及圖20(B)是具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1的剖面圖。圖20(A)例示兩個具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1，94-2。藉由將用於正電極的線狀引線電極38-21，38-22，38-23折疊，多個具有絕緣層的堆疊式二次電池即可如手風琴般地被堆疊，藉此，可製造出和堆疊的數量相對應之具有絕緣層的堆疊式二次電池。
該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1被製造，使得該具有絕緣層的單電池90-11的絕緣層92-1被延伸至兩端，及具有絕緣層的該等堆疊式電池90-11、90-12、90-13、90-14、90-15、90-16的絕緣層相同地被延伸至負電極片的兩端。具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2亦具有相同的構造。如圖20中所示，該等個別的具有絕緣層的堆疊式二次電池被進一步堆疊，其中該等具有絕緣層的單電池被堆疊，使得將被堆疊的該等具有絕緣層的堆疊式二次電池的負電極被彼此連接，且在兩側的最外層是負電極。此結構讓該等負電極能夠只藉由堆疊該等單電池 就能連接。
圖21是一例示兩個示於圖20中的具有絕緣 層的堆疊式二次電池被折疊且被堆疊的狀態的圖式。圖21(A)是一剖面圖，其例示該等具有絕緣層的堆疊式二次電池的線狀引線電極，其中剖面的位被移位，用以和該等線狀引線電極的位置相匹配。圖21(B)是從圖21(A)的右側面觀看的剖面圖。該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2被折疊及堆疊於該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1上，且最外層(其為負電極)彼此連接。用於正電極的該等線狀引線電極38-21，38-22，38-23在所有正電極被連接在一起的任何位置被連接以形成一陰極。
因為該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2被 堆疊在該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1上，所以該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-1和該具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2相對於該接觸表面形成一對稱的位置關係，且該等具有絕緣層的單電池90-21，90-22，90-23，90-24，90-25，90-26和該等具有絕緣層的單電池90-11，90-12，90-13，90-14，90-15，90-16形成一對稱的關係。因此，該等線狀引線電極38-21，38-22，38-23被設置在它們分別地彼此重疊的位置，使得在同一個位置只有兩個線狀引線電極存在。以此位置關係，厚度會在線狀引線電極彼此重疊的位置增加。為了避免此情況，只須要將該將被折疊及堆疊的具有絕緣層的堆疊式二次電池94-2的位置至少移位和該線狀引線電極相應的距離即可。
雖然本發明的實施例已於上文中被描述，但本發明包括沒有偏離其目的及好處之適當的變化且不侷限於上述的實施例。
10-1、10-2、10-3、10-4‧‧‧單電池
38-11、38-12、38-13、38-21、38-22‧‧‧線狀引線電極

Claims (19)

  1. 一種藉由堆疊多個單電池而形成的堆疊式二次電池，每一平面形狀的單電池具有一儲存電力的充電層，其被夾設在一負電極和一正電極之間，其中相鄰的單電池被堆疊，使得它們的負電極彼此接觸且它們的正電極彼此接觸，其中一比一負電極表面或一正電極表面小的取出引線電極(taking-out lead electrode)被至少夾設在兩個彼此接觸的正電極或兩個彼此接觸的負電極之間，及其中被夾設在不同的層的電極之間的引線電極被配置成使得當從該引線電極被取出的一表面觀看時，沒有任何區域是所有引線電極同時彼此重疊的。
  2. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中被夾設在該等電極之間的該引線電極包含一個引線電極或多個引線電極。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之堆疊式二次電池，其中被夾設在該等電極之間的該引線電極是線狀。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之堆疊式二次電池，其中被夾設在該等電極之間的該引線電極是條帶狀。
  5. 如申請專利範圍第4項之堆疊式二次電池，其中被夾設在該等電極之間的該條帶狀引線電極其寬度從一被堆疊部分向外逐漸增加。
  6. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中該引線電極具有一電阻率，其等於或小於和該引線電極接觸 的該正電極及該負電極的電阻率。
  7. 如申請專利範圍第6項之堆疊式二次電池，其中該引線電極的形狀是一種從該單電池的外面的取出部分延伸到該電極的內部的端部的形狀，用以將來自於與其接觸的陰極和陽極的電流集中於該引線電極上。
  8. 如申請專利範圍第4項之堆疊式二次電池，其中該條帶狀的引線電極被一體地建構，使得多個引線電極被設置成一從一共同的電極部分伸出的梳子形狀。
  9. 如申請專利範圍第8項之堆疊式二次電池，其中被設置成梳子形狀的該等引線電極的每一者係被夾設在當該引線電極被用作為陽極的取出電極時的兩個彼此接觸的負電極之間及被夾設在當該引線電極被用作為陰極的取出電極時的兩個彼此接觸的正電極之間，且用於陰極及用於陽極的該等引線電極被設置成不會同時彼此重疊。
  10. 如申請專利範圍第8項之堆疊式二次電池，其中被設置成梳子形狀的該等引線電極的數量大於在將被需要的電極之間的空間數目，且多個引線電極被設置在該等相同的電極之間。
  11. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中該引線電極在靠近該單電池的一端部處被設置了一用來防止短路的絕緣層。
  12. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中該單電池(其為將被堆疊成為該堆疊式二次電池的一個單元)的充電層、和該引線電極接觸的電極的一和另一電極 的引線電極接觸的部分、及一側面部分係被一絕緣層覆蓋。
  13. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中該引線電極的取出只為了該陰極及該陽極的一者而被實施，及其中該負電極和該正電極的另一者從一充電層區域被延伸出，用以如該取出電極般地重疊。
  14. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中作為將被堆疊成為該堆疊式二次電池的一個單元的該單電池被形成為使得一充電層被形成在該正電極或該負電極上的一比該正電極或該負電極小的區域內，且一和該正電極或該負電極相對應的正電極或負電極被形成在一比該充電層小的區域內，其中該等單電池被一個疊在另一個之上地疊置，使得該等正電極或該等負電極彼此接觸，及其中被該充電層圍繞的該正電極或該負電極被該引線電極取出至外面。
  15. 如申請專利範圍第13項之堆疊式二次電池，其中該引線電極被設置成將被取出至被該充電層圍繞的該正電極或該負電極的外面，且一和該充電層接觸的部分及該等電極的一者被塗覆一絕緣層。
  16. 如申請專利範圍第13項之堆疊式二次電池，其中該引線電極被設置成將被取出至被該充電層圍繞的該正電極或該負電極的外面，且一絕緣層被至少設置在該充電層 的一區域及該等電極部分的一個和該引線電極接觸的電極部分內。
  17. 如申請專利範圍第1項之堆疊式二次電池，其中從多個堆疊式二次電池的電極接觸部分延伸出的該等引線電極被作成對其而言是共用的。
  18. 如申請專利範圍第16項之堆疊式二次電池，其中該正電極和該負電極的一者係從該充電層區域被延伸出以形成一取出電極，一電耦合該等多個堆疊式二次電池的引線電極被設置，及其中從該等多個堆疊式二次電池的電極接觸部分延伸出的引線電極如同另一電極般地被作成是共用的。
  19. 如申請專利範圍第17項之堆疊式二次電池，其中在該堆疊式二次電池的兩側表面上的電極同樣是正電極或同樣是負電極；其中該正電極及該負電極的一者從一充電層被延伸出以形成一取出電極，且該被延伸以形成該取出電極的電極並沒有被該引線電極連接在該等多個堆疊式二次電池之間，其中從該等多個堆疊式二次電池的電極接觸部分延伸出的引線電極如同另一電極般地被作成是共用的，及其中在該等多個堆疊式二次電池使用該共用的引線電極被組裝時，該等多個堆疊式二次電池係藉由將該共用的引線電極放在該等堆疊式二次電池外面來將其折一個摺疊(fold)，藉以將該等堆疊式二次電池如一手風琴般地折 疊而被一個疊在另一個上地疊置。
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